Vücudun iç enerjisi, iş veya ısı transferi yaparken değişir. Isı transferi fenomen olduğunda, iç enerji termal iletkenlik, konveksiyon veya radyasyonla iletilir.
Her vücut ısıtıldığında veya soğutulduğunda (ısı transferi ile) bir miktar enerji alır veya kaybeder. Buna dayanarak, bu, ısı miktarını aramak için enerji miktarı ile kabul edilir.
Yani, isı miktarı, vücudun ısı transferi işleminde verdiği veya aldığı enerjinin olmasıdır.
Su ısıtmak için ne kadar ısı gerekiyor? Basit bir örnekte, farklı miktarlarda su ısıtmak için farklı miktarlarda ısı alacağı anlaşılabilir. Diyelim ki, 1 litre su ve 2 litre su ile iki test tüpü alın. Aslında, daha büyük miktarda sıcaklık gerekecek? İkincisinde, bir test tüpünde 2 litre su bulunduğu yerde. İkinci test tüpü, aynı yangın kaynağını ısıtırsak daha uzun ısıtılacaktır.
Böylece, ısı miktarı vücut ağırlığına bağlıdır. Kütlonun ne kadar büyükse, ısıtma için ısı ve buna göre, vücudu daha uzun soğutmak için gereklidir.
Isı miktarı nedir? Doğal olarak, sıcaklık telindeki farktan. Ama hepsi bu değil. Sonuçta, su veya sütü ısıtmaya çalışırsak, farklı zaman miktarına ihtiyacımız olacak. Yani, ısının miktarının vücudun oluştuğu maddeye bağlı olduğu ortaya çıktı.
Sonuç olarak, ısınma için gerekli olan ısı miktarının veya vücudun soğutulması sırasında salınan ısı miktarının kütlesine, sıcaklık değişiminden ve vücudun hangi maddenin türüne bağlı olduğu ortaya çıktı. oluşur.
Isı miktarı ile ölçülen şey
Başına isı miktarının birimi Bu kabul edilir 1 joule. Bir enerji ölçümü biriminin ortaya çıkmasından önce, bilim adamları ısı kalori miktarını değerlendirmişlerdir. Kısaltılmış bu ölçüm birimini yazmak için gelenekseldir - "J"
Kalori - Bu, 1 derece santigrat başına 1 gram su ısıtmak için gerekli olan sıcaklık miktarıdır. Kısaltılmış bir kalori ölçümü birimi, yazmaya alışılmıştır - "cal".
1 CAL \u003d 4.19 J.
Lütfen bu enerji birimlerinde, CJ ve Kcal gıdaların gıda değerini belirtmenin alışıldığını unutmayın.
1 kcal \u003d 1000 dışkı
1 KJ \u003d 1000 j
1 kcal \u003d 4190 j \u003d 4,19 kj
Özel ısı kapasitesi nedir
Doğada her bir maddenin kendi özelliklerine sahiptir ve her bireyin ısıtılması için, farklı miktarda enerji gereklidir, yani. Isı miktarı.
Özel ısı kapasitesi - Bu, bir kütleye 1 kilogram kütleye aktarılması gereken ısı sayısına eşit bir değerdir 1 0 C.
Spesifik ısı kapasitesi C harfi ile gösterilir ve J / KG'nin bir ölçüm değerine sahiptir *
Örneğin, suyun spesifik ısı kapasitesi 4200 J / kg * 0 C. Yani, bu, 1'de ısıtmak için 1 kg su iletilmesi gereken ısı miktarıdır. 0 C.
Farklı agrega durumlarındaki maddelerin spesifik ısı kapasitesinin farklı olduğu unutulmamalıdır. Bu, buzun ısıtılması için 1 0 C başka bir miktar ısı gerektirir.
Vücudu ısıtmak için ısı miktarını nasıl hesaplanır?
Örneğin, sıcaklık 15'ten 3 kg su ısıtmak için harcanması gereken ısı miktarını hesaplamak gerekir. 0 C sıcaklığa 85 0 C. Suyun özel ısı kapasitesini biliyoruz, yani 1 kg su 1 derece ısıtmak için gerekli olan enerji miktarı. Yani, durumumuzdaki ısı miktarını bulmak için, suyun spesifik ısı kapasitesini 3 ile çarpmanız gerekir ve su sıcaklığının arttırılması gereken derece sayısı. Böylece, 4200 * 3 * (85-15) \u003d 882.000'dir.
Parantez içinde, tam derece sayısını, gerekli olan son sonuçtan uzaklaştırıyoruz
Yani, 15 ila 85 arasında 3 kg su ısıtmak için 0 C, 882.000 J sıcağa ihtiyacımız olacak.
Sıcaklık miktarı Q harfi ile gösterilir, hesaplamasının formülü aşağıdaki gibidir:
Q \u003d c * m * (t2-t 1).
Bilgilendirme ve Çözme Görevleri
Görev 1.. 20 ila 50 arasında 0.5 kg su ısıtmak için ne kadar ısı gerekecek? 0 S.
Verilen:
m \u003d 0.5 kg.,
c \u003d 4200 j / kg * 0 s,
t 1 \u003d 20 0 s,
t 2 \u003d 50 0 S.
Özel ısı kapasitesini tablodan tanımladık.
Karar:
2 -T 1).
Değerleri değiştiriyoruz:
Q \u003d 4200 * 0.5 * (50-20) \u003d 63 000 J \u003d 63 KJ.
Cevap: Q \u003d 63 kj.
Görev 2. 85 başına 0.5 kg ağırlığında alüminyum çubuğu ısıtmak için ne kadar ısı gerekecektir? 0 s?
Verilen:
m \u003d 0.5 kg.,
c \u003d 920 j / kg * 0 s,
t 1 \u003d 0 0 s,
t 2 \u003d 85 0 S.
Karar:
isı miktarı, Q \u003d C * m * (t) formülüyle belirlenir. 2 -T 1).
Değerleri değiştiriyoruz:
Q \u003d 920 * 0.5 * (85-0) \u003d 39 100 J \u003d 39.1 KJ.
Cevap: Q \u003d 39.1 KJ.
1. İç enerjiyi işin performansıyla değiştirmek, işin miktarı ile karakterize edilir, yani. İş bu işlemdeki iç enerjideki değişikliklerin bir ölçüsüdür. Vücudun iç enerjisinin ısı transferi sırasında değiştirilmesi, denilen değer ile karakterize edilir. sıcaklık miktarı.
Isı miktarı, vücudun iç enerjisindeki değişime, iş yapmadan ısı transferi sürecinde değişir.
Isı miktarı \\ (q \\) harfiyle gösterilir. Isı miktarı, iç enerjideki değişikliklerin bir ölçüsü olduğundan, ünitesi joule (1 J).
Vücut, çalışmasını yapmadan belirli miktarda ısı ile iletildiğinde, vücut bir tür ısı verirse, iç enerjisi artar, sonra iç enerjisi azalır.
2. Bir tek kabın içine 100 g suya ve aynı sıcaklıkta 400 g'a dökülür ve bunları aynı brülörlere koyarsanız, su ilk kabın içinde kaynatılır. Böylece, vücut kitlesi ne kadar büyük olursa, ısıtma için ısı miktarı gerekti. Soğutma ile aynı: Gövde soğutmada daha büyüktür, daha fazla miktarda ısı verir. Bu organlar aynı maddeden yapılır ve aynı sayıda derecede ısıtdılar veya soğutulurlar.
3. Şimdi 30 ila 60 ° C arasında 100 g suyu ısıtın. 30 ° C, ve sonra 100 ° C'ye kadar, yani. 70 ° C'de, ilk durumda, ısıtma ikincisinden daha az zaman alacak ve buna göre, suyun ısıtılması 30 ° C'dir, daha az miktarda ısı, suyun 70'li ısıtılmasından daha az miktarda ısı harcanacaktır. ° C Böylece, ısı miktarı final \\ ((t_2 \\, ^ \\ circ c) \\) ve ilk \\ ((t_1 \\, ^ \\ CIRC C) \\) sıcaklıklarındaki farkla doğrudan orantılıdır: \\ (q \\ SIM (T_2- T_1) \\).
4. Şimdi bir damarda 100 g su dökünse ve başka bir aynı kapta biraz su dökün ve böyle bir metal gövdeye koyun, böylece kütlesi ve su kütlesi 100 g'a çıkacak ve aynı karolardaki damarları ısıtması ve Ardından, sadece suyun bulunduğu bir gemide, sıcaklığın su ve metal gövdenin bulunduğudan daha düşük olacaktır. Sonuç olarak, her iki damardaki içeriğin sıcaklığı, su ve metal gövdeye göre daha fazla ısı iletmek için aynı su ihtiyacıdır. Böylece, gövdeyi ısıtmak için gereken ısı miktarı, bu vücudun yapıldığı maddenin türüne bağlıdır.
5. Gövdeyi ısıtmak için gereken ısı miktarının bağımlılığı, madde türünden bir tür fiziksel değer ile karakterize edilir. Özel ısı kapasitesi.
1 ° C'de (veya 1 k) ısıtmak için 1 kg'lık bir madde olarak bildirilmesi gereken ısı miktarına eşit fiziksel değer, maddenin spesifik bir ısı kapasitesi denir.
Aynı miktarda 1 kg maddenin ısı 1 ° C'ye kadar soğutulur.
Özel ısı, \\ (C \\) harfiyle gösterilir. Spesifik ısı birimi 1 J / KG ° C veya 1 J / KG K'dir.
Maddelerin spesifik ısı kapasitesinin değerleri deneysel olarak belirlenir. Sıvılar metallerden daha büyük bir ısıya sahiptir; Suyun en büyük özgüllüğü suya sahiptir, çok küçük bir spesifik ısı kapasitesi altındır.
Özel Kurşun Isı Kapasitesi 140 J / KG ° C. Bu, 1 ° C'de 1 kg'lık bir kurşun ısıtması için, Isı 140 J miktarını harcamak için gerekli olduğu anlamına gelir. 1 ° C'de 1 kg su soğutulduğunda aynı miktarda ısı vurgulanır.
Isının miktarı vücudun iç enerjisindeki değişime eşit olduğundan, spesifik ısı oranının, sıcaklığı 1 ° C'yi değiştirdiğinde, iç enerjinin 1 kg madde ne kadar değiştiğini gösterdiği söylenebilir. Özellikle, 1 ° C'de ısıtıldığında 1 kg leadin iç enerjisi 140 J ile artar ve soğutma sırasında 140 J tarafından azalır.
Vücut kütlesini \\ (m \\) sıcaklığını \\ (((t_1 \\, ^ \\ \\ circ c) \\) sıcaklığa ısıtmak için gereken ısı \\ (q \\) miktarı \\ ((t_2 \\, ^ \\ circ c) \\) , maddenin spesifik ısı kapasitesinin ürününe eşit, vücut ağırlığı ve final ve ilk sıcaklıkların farkı, yani
\\ [Q \u003d cm (t_2 () ^ \\ circ-t_1 () ^ \\ circ) \\]
Aynı formülde, soğutma sırasında vücuda veren ısı miktarı hesaplanır. Yalnızca bu durumda, ilk sıcaklıktan finalden alınmalıdır, yani. Daha azını almak için daha büyük bir sıcaklıktan.
6. Sorunu çözme örneği. 80 ° C'de 200 g su içeren bir cam, 20 ° C sıcaklığında 100 g su döküldü. Bundan sonra, damar içine 60 ° C sıcaklık kuruldu. Ne kadar ılık suyun soğuk suya sahip ve sıcak su verdi?
Görevi çözerken, aşağıdaki eylem sırasını yapmanız gerekir:
- görevin kısa bir koşulu yazın;
- si'deki değerlerin değerlerini çevir;
- görevi analiz edin, hangi kuruluşların vücutların enerji verdiği ve elde edilen ısı değişimine katıldığını belirleyin;
- sorunu genel olarak çözmek;
- hesaplamaları gerçekleştirin;
- alınan cevabı analiz edin.
1. Görev.
Verilen:
\\ (M_1 \\) \u003d 200 g
\\ (M_2 \\) \u003d 100 g
\\ (T_1 \\) \u003d 80 ° С
\\ (T_2 \\) \u003d 20 ° С
\\ (T \\) \u003d 60 ° С
______________
\\ (Q_1 \\) -? \\ (Q_2 \\) -?
\\ (C_1 \\) \u003d 4200 j / kg · ° C
2. C: \\ (M_1 \\) \u003d 0.2 kg; \\ (M_2 \\) \u003d 0.1 kg.
3. Görevin Analizi. Görev, sıcak ve soğuk su arasındaki ısı değişim işlemini açıklar. Sıcak su, ısı miktarı \\ (q_1 \\) miktarını verir ve sıcaklık \\ (t_1 \\) sıcaklığa \\ (t \\) soğutur. Soğuk su, ısı miktarı \\ (q_2 \\) miktarını alır ve \\ (t_2 \\) sıcaklığına \\ (t \\) sıcaklığına ısıtılır.
4. Sorunun genel olarak çözme. Sıcak su ile verilen ısı miktarı, formül: \\ (Q_1 \u003d C_1M_1 (T_1-t) \\) tarafından hesaplanır.
Soğuk su ile elde edilen ısı miktarı, formül: \\ (Q_2 \u003d C_2M_2 (t-t_2) \\) tarafından hesaplanır.
5.
Hesaplamalar.
\\ (Q_1 \\) \u003d 4200 J / kg · ° с · 0,2 kg · 20 ° С \u003d 16800 J
\\ (Q_2 \\) \u003d 4200 j / kg · ° · 0.1 kg · 40 ° С \u003d 16800 j
6. Cevap olarak, sıcak su ile verilen ısı miktarının, soğuk suyla elde edilen ısı miktarına eşittir. Aynı zamanda, idealize edilmiş bir durum göz önünde bulunduruldu ve belirli miktarda ısının suyunu ve çevredeki havayı içeren camın ısınmasına gittiği dikkate alınmadı. Gerçekte, sıcak su ile verilen ısı miktarı, soğuk su ile elde edilen ısı miktarından daha büyüktür.
Bölüm 1
1. Silver 250 J / (KG · ° C) özel kapasitesi. Ne anlama geliyor?
1) 250 ° C'de 1 kg gümüş soğutulduğunda, ısı miktarı 1 j vurgulanır.
2) 1 ° C'de 250 kg gümüş soğutulduğunda, ısı miktarı vurgulanır 1 j
3) Soğutulduğunda 250 kg gümüş 1 ° C'de 1 j ısı miktarı ile emilir
4) 1 ° C'de 1 kg gümüş soğutulduğunda, ısı miktarı 250 j
2. ZINC 400 J / (KG · ° C) özel ısı kapasitesi. Bu demektir
1) 400 ° C'de 1 kg çinko ısıtıldığında, iç enerjisi 1 J ile artar
2) 1 ° C'de 400 kg çinko ısıtıldığında, iç enerjisi 1 j artar
3) 1 ° C'de 400 kg çinko ısıtmak için 1 J enerji harcamak için gereklidir.
4) 1 ° C'de 1 kg çinko ısıtıldığında, iç enerjisi 400 j ile artar
3. Bir katı gövde kütlesini iletirken \\ (m \\) ısı miktarı \\ (q \\) gövde sıcaklığı \\ (\\ delta t ^ \\ circ \\) tarafından arttırılmıştır. Aşağıdaki ifadelerden hangisi bu vücudun maddenin özel ısı kapasitesini belirler?
1) \\ (\\ Frac (m \\ delta t ^ \\ circ) (q) \\)
2) \\ (\\ Frac (q) (m \\ delta t ^ \\ circ) \\)
3) \\ (\\ frac (q) (\\ delta t ^ \\ circ) \\)
4) \\ (qm \\ delta t ^ \\ circ \\)
4. Şekil, aynı kütlenin iki gövdesini (1 ve 2) ısıtmak için gereken ısı miktarının bir grafiğini gösterir. Bu vücutların yapıldığı belirli bir ısının (\\ (C_1 \\ \\) ve \\ (C_2 \\)) maddelerinin değerlerini karşılaştırın.
1) \\ (C_1 \u003d C_2 \\)
2) \\ (C_1\u003e C_2 \\)
3) \\ (C_1
5. Diyagram, sıcaklıklarını ve aynı sayıda dereceyi değiştirdiklerinde, iki gövdeli eşit kütle ile iletilen ısı miktarının değerlerini sunar. Vücudun yapıldığı maddelerin belirli ısı dağılımı için oranın doğrudur?
1) \\ (C_1 \u003d C_2 \\)
2) \\ (C_1 \u003d 3C_2 \\)
3) \\ (C_2 \u003d 3C_1 \\)
4) \\ (C_2 \u003d 2C_1 \\)
6. Şekil, katı gövdenin sıcaklığının sıcaklık miktarından bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. Vücut kütlesi 4 kg. Bu vücudun maddenin özel ısı kapasitesi nedir?
1) 500 J / (Kg · ° C)
2) 250 J / (KG · ° ler)
3) 125 J / (kg · °)
4) 100 J / (KG · С)
7. Kristalin kütlesinin kristalin ısıtılması, maddenin sıcaklığını ve madde miktarını ve madde olduğunu bildirdik. Bu ölçümler bir tablo biçiminde sunuldu. Enerji kayıplarının ihmal edilebileceği göz önüne alındığında, maddenin belirli ısı kapasitesini katı halde belirler.
1) 192 J / (KG · ° C)
2) 240 J / (KG · ° C)
3) 576 J / (KG · ° ler)
4) 480 J / (KG · °)
8. 192 g molibdenin 1 K'teki ısıtılması için, 48 J'nin ısı miktarını aktarmak için gereklidir. Bu maddenin spesifik ısı kapasitesi nedir?
1) 250 J / (kg · k)
2) 24 J / (KG · K)
3) 4 · 10 -3 J / (kg · k)
4) 0.92 J / (kg · k)
9. 27 ila 47 ° C arasında 100 g kurşun ısıtma için ne kadar ısı gereklidir?
1) 390 j
2) 26 kj
3) 260 j
4) 390 KJ
10. 20 ila 85 ° C arasındaki tuğlaların ısıtılması, aynı kütlenin suyunu 13 ° C'de ısıtmak için aynı miktarda ısı geçirir. Özel tuğlaların özel kapasitesi eşittir
1) 840 J / (KG · K)
2) 21000 J / (kg · k)
3) 2100 J / (KG · K)
4) 1680 j / (kg · k)
11. Aşağıdaki ifadelerin listesinden, iki doğru seçin ve numaralarını tablodaki kaydedin.
1) Vücudun, belirli sayıda derece için sıcaklığında bir artışla aldığı ısı miktarı, bu vücudun sıcaklığında bir azalma ile aynı derecede bir azalma ile birlikte olduğu ısı miktarına eşittir.
2) Madde soğutulduğunda, iç enerjisi artar.
3) Maddenin ısıtıldığında elde edildiği ısı miktarı, çoğunlukla moleküllerinin kinetik enerjisini arttırmak için gider.
4) Maddenin ısıtıldığında elde ettiği ısı miktarı, çoğunlukla moleküllerinin etkileşiminin potansiyel enerjisini arttırmak için gider
5) Vücudun iç enerjisi sadece bir miktar ısıyı bilgilendirerek değiştirilebilir
12. Tablo, \\ (m \\), sıcaklıktaki (\\ Delta T \\) değişikliklerinin ölçümlerinin sonuçlarını ve soğutulmuş silindirlerin bakır veya alüminyumdan yapıldığında serbest bırakılan ısı \\ (q \\) miktarını gösterir.
Hangi onaylar, deney sonuçlarını karşılamaktadır? Önerilen listeden, iki doğru olanı seçin. Numaralarını belirtin. Ölçümlere dayanarak, soğutma sırasında çıkan ısı miktarının,
1) Silindirin yapıldığı maddeye bağlıdır.
2) Silindirin yapıldığı maddeye bağlı değildir.
3) Silindirin kütlesinde bir artışla artar.
4) Artan sıcaklık farkı ile artar.
5) Alüminyumun spesifik ısı kapasitesi, kalayın spesifik soğutucusundan 4 kat daha büyüktür.
Bölüm 2
C1.2 kg ağırlığında bir katı gövde 2 kW fırın içine yerleştirilir ve ısınmaya başlar. Şekil, bu vücudun sıcaklığının \\ (t \\) sıcaklığının ısıtma süresi \\ (\\ tau \\) gösterir. Maddenin özel ısı kapasitesi nedir?
1) 400 J / (Kg · ° С)
2) 200 J / (KG · С)
3) 40 J / (KG · ° C)
4) 20 J / (KG · ° C)
Yanıtlar
Bu derste, vücudu ısıtmak için gereken ısı miktarını veya onun tarafından tahsis edilen soğutmayı hesaplamayı öğreneceğiz. Bunu yapmak için, önceki derslerde elde edilen bu bilgileri genelleştireceğiz.
Ek olarak, formülden bu formülden kalan değerleri ifade etmek ve diğer değerleri bilerek bunları hesaplamak için formülden öğreneceğiz. Bir görevin bir örneği, ısı miktarını hesaplamak için çözeltide de dikkate alınacaktır.
Bu ders, gövdeyi ısıtırken veya tahsis edilen soğutulmuş öğeyi ısıttırırken ısı miktarını hesaplamaya adanmıştır.
Gerekli miktarda ısı hesaplama yeteneği çok önemlidir. Bu, örneğin, odayı ısıtmak için sudan haberdar olması gereken ısı miktarını hesaplarken gerekli olabilir.
İncir. 1. Odayı ısıtmak için suya bildirilmesi gereken ısı miktarı
Veya çeşitli motorlarda yakıt yanması durumunda tahsis edilen ısı miktarını hesaplamak için:
İncir. 2. Motorda yakıt yakarken serbest bırakılan ısı miktarı
Ayrıca, bu bilgiler, örneğin, güneş tarafından vurgulanan ısı miktarını belirlemek ve zemine çarpan ısı miktarını belirlemek için gereklidir:
İncir. 3. Güneşin serbest bıraktığı ısı miktarı ve dünyaya düşmesi
Üç şeyi bilmek için gereken ısı miktarını hesaplamak için (Şekil 4):
- vücut ağırlığı (genellikle, ağırlıklar kullanılarak ölçülebilir);
- vücudu ısıtmanın veya soğutulması gereken sıcaklık farkı (genellikle bir termometre kullanılarak ölçülür);
- vücudun spesifik ısı kapasitesi (tabloda tanımlanabilir).
İncir. 4. belirlemek için bilmeniz gerekenler
Isı miktarının hesaplandığı formül, şöyle görünür:
Bu formülde aşağıdaki değerler görünür:
Isı miktarı joule (j) 'de ölçülür;
Maddenin özel ısı kapasitesi, içinde ölçülür;
- sıcaklık farkı, Celtius derece () cinsinden ölçülür.
Isı miktarını hesaplamak için görevi düşünün.
Bir görev
Bakır bir cam ağırlığında, bir sıcaklıkta bir litrelik su var. Sıcaklığının eşit olması için suyla bir bardak suya ne kadar ısı aktarılmalıdır?
İncir. 5. İllüstrasyon koşulları görevleri
İlk önce kısa bir durum yazın ( Dano) ve tüm değerleri uluslararası (SI) sistemine çevirin.
|
Verilen: |
S. |
|
|
Bulmak: |
Karar:
İlk olarak, bu görevi çözmek için başka hangi değerlerin gerekli olacağını tanımlarlar. Özel ısı kapasitesi tablosuna göre (Tablo 1), (bir kadeh bir bakır camına göre, suyun spesifik ısı kapasitesi olan, suyun spesifik ısı kapasitesi, çünkü suyun camdaki durumun altında olduğundan ). Ek olarak, bu ısı miktarını hesaplamak için çok fazla suya ihtiyacımız olacak. Durumla, biz sadece birim verilir. Bu nedenle, su yoğunluğunu tablodan alırız: (Tablo 2).
Masa. 1. Bazı maddelerin özel ısı kapasitesi,
Masa. 2. Bazı sıvıların yoğunluğu
Şimdi bu görevi çözmeniz için ihtiyacınız olan her şeye sahibiz.
Nihai ısı miktarının, bakır camını ısıtmak için gereken ısı miktarından ve suyun içinde ısıtmak için gereken ısı miktarından oluşacağını unutmayın:
İlk önce bakır fincanı ısıtmak için gereken ısı miktarını hesaplarız:
Suyu ısıtmak için gereken ısı miktarını hesaplamadan önce, 7. sınıftan bize aşina olan bir formül ile su kütlesini hesaplarız:
Şimdi hesaplayabiliriz:
O zaman hesaplayabiliriz:
Bunu hatırlayın: Kilodzhoule. "Kilo" öneki, yani 
.
Cevap:.
Sorunların çözme sorunlarının çözülmesi için (doğrudan görevler adı verilen) ve en çok ilişkili değerler aşağıdaki tabloda kullanılabilir.
|
Eğrilik değeri |
Belirleme |
Birimler |
Temel Formül |
Büyüklük için formül |
|
Isı miktarı |
ISI DEĞİŞİMİ.
1.Echanged.
Isı değişimi veya ısı transferi - Bu, bir vücudun iç enerjisini iş yapmadan bir başkasına iletme işlemidir.
Üç tür ısı değişimi vardır.
1) Termal iletkenlik - Bu, gövdeler arasında doğrudan temas halinde olan ısı transferidir.
2) Konveksiyon - Isı transferinin gaz veya sıvı akışları ile gerçekleştirildiği bir ısı değişimidir.
3) Radyasyon - Bu, elektromanyetik radyasyonla bir ısı transferidir.
2. Soğutma ısısı.
Isı miktarı, vücudun iç enerjisini ısı değişimi altında değiştirmenin bir ölçüsüdür. Mektubu belirtir S..
Isı miktarının ölçülmesi birimi \u003d 1 J.
Vücudun, ısı değişimi sonucunda başka bir vücuttan elde edilen ısı miktarı, sıcaklıktaki bir artışa (moleküllerin kinetik enerjisini arttırır) veya agrega devleti (potansiyel enerjiyi artıran) değiştirmek için para harcayabilir.
3. Maddenin Öfkeli Isı Kapasitesi.
Tecrübe, vücut kütlesini m sıcaklıkta ısıtmak için gereken ısının miktarının T2 sıcaklığının vücut M ve sıcaklık farkının (T2 - T 1) kütlesine orantılı olduğunu göstermektedir.
S. = santimetre.(T. 2 - T. 1 ) \u003d S.m.Δ T
dan Isıtılmış gövdenin maddenin belirli bir ısı kapasitesi denir.
Maddenin spesifik ısı kapasitesi, 1 k üzerinde ısıtmak için 1 kg madde olarak bildirilmesi gereken ısı miktarına eşittir.
Özel ısının ölçümü birimi \u003d.
Çeşitli maddelerin ısı kapasitesinin değerleri fiziksel tablolarda bulunabilir.
Tam olarak aynı miktarda ısı Q, gövde ΔT'ye soğutulduğunda tahsis edilecektir.
4. Acil durum buharlaşmanın ısısı.
Tecrübe, sıvının buhara dönüştürmesi gereken ısının miktarının, sıvının kütlesi ile orantılı olduğunu göstermektedir.
S. = Lm.,
orantılılık katsayısı nerede L.belirli buharlaşmanın ısısı olarak adlandırılır.
Buharlaşmanın spesifik ısısı, 1 kg sıvıyı kaynama noktasında dönüştürmek için gerekli olan ısı miktarına eşittir.
Özel buharlaşmanın ısısının ölçülmesi birimi.
Ters işlem, buhar yoğuşması ile, ısı, buharlaştırma için harcanan aynı miktarda vurgulanır.
5. Çelik eritme ısısı.
Deneyim, katı gövdeyi sıvıya dönüştürmek için gereken ısı miktarının vücudun kütlesi ile orantılı olduğunu göstermektedir, yani.
S. = λ m.,
orantalık katsayısı λ'nın belirli erime ısısı olarak adlandırılır.
Erime özel ısısı, katı gövdeyi erime noktasında 1 kg kütleyle dönüştürmek için gerekli olan ısı miktarına eşittir.
Erime ısısının ölçüm birimi.
Ters işlemle, sıvının kristalleştirilmesi ile ısı, erime için harcanan aynı miktarda vurgulanır.
6. Öfkeli ısı yanması.
Tecrübe, yakıtın tamamen yanmasıyla salınan ısı miktarının yakıt kütlesi ile orantılı olduğunu göstermektedir, yani.
S. = s.m.,
Orantılığın katsayısının Q, spesifik yanma ısısı olarak adlandırılır.
Yanmanın spesifik ısı, 1 kg yakıtın tam yanması ile vurgulanan ısı miktarına eşittir.
Özel ısı yanmasının ölçülmesi birimi.
7. Termal dengenin kaçması.
Isı değişimine iki veya daha fazla ceset katılıyor. Bazı bedenler sıcaklık verirken, diğerleri ise alır. Isı değişimi, gövdelerin sıcaklığı eşit olana kadar gerçekleşir. Enerji tasarrufu kanununa göre, verilen ısı miktarı kabul edilen sayıya eşittir. Bu temelde, termal denge denklemi kaydedilir.
Bir örnek düşünün.
Gövde kütlesi M1, Cı, Cı, bir sıcaklığa sahip bir sıcaklığa sahip bir sıcaklıkta, C2'nin sıcaklığının bir sıcaklığa sahip bir sıcaklığa sahip bir sıcaklığa sahip bir sıcaklık (M2) bir sıcaklığa sahiptir. Ve t 1 daha t 2. Bu organlar temas halindedir. Tecrübe, soğuk gövdenin (m2) ısınmaya başladığını ve sıcak gövdenin (M 1) soğutulduğunu göstermektedir. Bu, sıcak gövdenin iç enerjisinin bir kısmının soğuğa iletildiğini ve sıcaklıkların hizalandığı anlamına gelir. Son toplam sıcaklığı θ belirtir. 
Sıcak vücut soğuk tarafından iletilen ısı miktarı
S. iletilen. = c. 1 m. 1 (T. 1 – θ )
Soğuk bir gövde tarafından sıcaktan elde edilen ısı miktarı
S. alınan. = c. 2 m. 2 (θ – T. 2 )
Enerji tasarrufu kanunuyla S. iletilen. = S. alınan. .
c. 1 m. 1 (T. 1 – θ )= c. 2 m. 2 (θ – T. 2 )
Parantezleri ortaya çıkaracağız ve toplam monte edilmiş sıcaklığın değerini θ olarak ifade edeceğiz.
Bu durumda θ sıcaklık değeri Kelvin'de elde edilecektir.
Ancak, q transfer edilen ifadelerden beri. ve q aldı. İki sıcaklıkta bir fark vardır ve Kelvin'dedir ve santigrat derecede, hesaplama, Hesaplama, Santigrat derecede gerçekleştirilebilir. Sonra
Bu durumda, sıcaklık değeri θ, santigrat derece cinsinden elde edilir.
Termal iletkenlik bir sonucu olarak sıcaklıkların tesviye edilmesi, termal kaotik hareketi sürecinde teşvik ederken moleküller arasında kinetik enerjinin değişimi olarak moleküler kinetik bir teori temelinde açıklanabilir.
Bu örnek, programla gösterilebilir. 
Mekanik enerji ile birlikte, herhangi bir vücut (veya sistem) iç enerjiye sahiptir. İç enerji - dinlenme enerjisi. Vücudu oluşturan moleküllerin termal kaotik hareketinden, göreceli konumlarının potansiyel enerjisini, akomundaki elektronların kinetik ve potansiyel enerjisini, çekirdeklerdeki nükleon vb.
Termodinamikte, iç enerjinin mutlak değerini bilmek önemlidir, ancak değişimi.
Termodinamik işlemlerde, sadece hareketli moleküllerin kinetik enerjisi (termal enerji, atomun yapısını değiştirmek için yeterli değildir, hatta çekirdek) değiştirilir. Sonuç olarak, gerçek İç enerji altında Termodinamikte enerji anlamına gelir isı kaotik Hareket molekülleri.
İçsel enerji U Bir mol mükemmel gaz eşittir:
Böylece, İç enerji sadece sıcaklığa bağlıdır. İç enerji u bir sistem durumu işlevidir, Arka plandan bağımsız olarak.
Genel durumda termodinamik sistemin hem iç hem de mekanik enerjiye sahip olabileceği ve farklı sistemlerin bu tür enerji değiştirebileceği açıktır.
Değiş tokuş mekanik enerji Mükemmel karakterize iş a, Ve iç enerjinin değişimi - İletilen ısı miktarı Q.
Örneğin, kışın karda sıcak bir taş attınız. Potansiyel enerji rezervi nedeniyle, zeminde buruşuk mekanik işler yapıldı ve iç enerji stokundan dolayı kar eritildi. Taş soğuktu ise, yani. Taşın sıcaklığı ortamın sıcaklığına eşittir, daha sonra sadece iş gerçekleştirilecektir, ancak iç enerji değişimi olmayacaktır.
Yani, iş ve ısı özel enerji biçimleri yemaz. Sıcaklık veya iş rezervi hakkında konuşmak imkansızdır. o İletilen ölçmek Başka bir mekanik veya iç enerji sistemi. İşte konuşabileceğiniz bu enerjilerin rezervi. Ek olarak, mekanik enerji termal enerjiye ve geri gidebilir. Örneğin, çekiç'i örs üzerindeki vurursanız, bir süre sonra çekiç ve örs ısınırsa (bu bir örnek dağılma Enerji).
Bir enerji biçiminin dönüşümünün kütlesini diğerine daha fazla öğrenebilirsiniz.
Deneyim, her durumda olduğunu gösterir. mekanik enerjinin termal içine dönüşümü ve her zaman kesinlikle eşdeğer miktarlarda gerçekleştirilir. Bu, enerji tasarrufu kanununun ardından, termodinamiğin ilk başlangıcının özüdür.
Vücudun bildirdiği ısı miktarı, iç enerjide ve işin vücuduna bir artışa gider:
| , | (4.1.1) |
- bu öyle termodinamiğin ilk üstü , veya termodinamikte enerjinin korunumu yasası.
İşaretlerin Kuralı: Isı çevreden iletilirse bu sistem, Ve sistem çevre gövdelerde çalışırsa, iken. İşaretlerin kuralı göz önüne alındığında, termodinamiğin ilk üst kısmı:
Bu ifadede U - Sistem durumu işlevi; D. U - tam diferansiyel ve δ S. ve δ. FAKAT Bunlar değil. Her durumda, sistem tanımlanmış ve yalnızca böyle bir iç enerji değeri ile tanımlanmıştır, böylece yazabilirsiniz:
 ,
|
O sıcağı not etmek önemlidir S. ve iş FAKAT Devlet 1'den duruma (izochetik olarak, adiabatik olarak vb.) Nasıl geçişin ve iç enerjiye bağlı olduğuna bağlıdır. U bağlı değil. Aynı zamanda, sistemin bu devlet için belirlenen anlam ve işi olduğunu söylemek imkansızdır.
Formül (4.1.2) 'dan itibaren, ısı miktarının, iş ve enerji aynı birimlerde ifade edildiğini, yani JouLes'te (J).
Termodinamiğin belirli bir önemi, sistemin bir dizi durumu geçen dairesel veya döngüsel işlemlere sahiptir, orijinal olana döner. Şekil 4.1, döngüsel işlemi gösterir 1- fakat–2–b.-1, A.'nin çalışması yaparken
İncir. 4.1.
Gibi U - Durum işlevi, sonra
| (4.1.3) |
Bu, herhangi bir durum işlevi için geçerlidir.
Eğer o zaman termodinamiğin ilk başlangıcına göre, yani. Ona bildirilen enerji miktarından daha fazla işten daha fazlasını yapacak periyodik olarak işletim motoru oluşturmak mümkün değildir. Başka bir deyişle, ilk türün sürekli hareketi imkansızdır. Bu, termodinamiğin ilk başlangıcının formülasyonlarından biridir.
Termodinamiğin ilk başlangıcının, durumdaki değişikliklerin yönde hangi yön süreçlerinin, kusurlarından biri olduğu belirtilmemesi gerektiği belirtilmelidir.
