A termodinamika a hőmérséklet, a hő és végső soron az energiaátadással foglalkozó fizika területe. Bár a termodinamika törvényeit kissé trükkös lehet követni, a termodinamika első törvénye az egyszerű kapcsolat az elvégzett munka, a hozzáadott hő és a belső energia változása között a anyag. Ha ki kell számolnia a hőmérséklet változását, akkor ez vagy egy egyszerű folyamat, amellyel kivonja a régi hőmérsékletet az újból az egyik, vagy magában foglalhatja az első törvényt, a hőként hozzáadott energia mennyiségét és az anyag fajlagos hőteljesítményét kérdés.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Egy egyszerű hőmérsékletváltozást úgy számolunk, hogy a végső hőmérsékletet kivonjuk a kezdeti hőmérsékletből. Előfordulhat, hogy Fahrenheitről Celsiusra vagy fordítva kell átváltani, amit megtehet egy képlet vagy egy online számológép segítségével.
Ha hőátadásról van szó, használja ezt a képletet: hőmérsékletváltozás = Q / cm, hogy kiszámítsa a hőmérséklet változását egy adott hőmennyiségből. Q a hozzáadott hő,
Mi a különbség a hő és a hőmérséklet között?
A hőmérséklet kiszámításához kulcsfontosságú háttér a hő és a hőmérséklet közötti különbség. Az anyag hőmérséklete olyan, amit ismer a mindennapi életből. Ez az a mennyiség, amelyet hőmérővel mérsz. Azt is tudja, hogy az anyagok forráspontja és olvadáspontja hőmérséklettől függ. A valóságban a hőmérséklet az anyag belső energiájának mérőszáma, de ez az információ nem fontos a hőmérséklet változásának kidolgozásához.
A hő egy kicsit más. Ez az energia hőátadás útján történő átvitelének fogalma. A termodinamika első törvénye szerint az energia változása megegyezik a hozzáadott hő és az elvégzett munka összegével. Más szavakkal, több energiát adhat valaminek azáltal, hogy felmelegíti (átadja neki a hőt), vagy fizikailag mozgatja vagy kevergeti (munkát végez rajta).
A hőmérséklet-számítások egyszerű változása
A legegyszerűbb hőmérséklet-számítás magában foglalja a kezdő és a befejező hőmérséklet közötti különbség kiszámítását. Ez könnyű. A különbség megállapításához kivonja a végső hőmérsékletet a kiindulási hőmérsékletből. Tehát, ha valami 50 Celsius-foknál kezdődik és 75 C-on fejeződik be, akkor a hőmérséklet változása 75 C - 50 C = 25 C fok. A hőmérséklet csökkenése esetén az eredmény negatív.
Az ilyen típusú számítások legnagyobb kihívása akkor fordul elő, amikor hőmérséklet-átalakítást kell végrehajtani. Mindkét hőmérsékletnek Fahrenheit vagy Celsius értéknek kell lennie. Ha mindegyikből van egy, akkor alakítsa át egyiket. A Fahrenheit-ről Celsiusra váltáshoz vonjon le 32-et a Fahrenheit-ben szereplő mennyiségből, szorozza meg az eredményt 5-tel, majd ossza el 9-vel. A Celsius-ról Fahrenheitre való átszámításhoz először megszorozzuk az összeget 9-tel, majd osszuk el 5-tel, végül adjunk hozzá 32-et az eredményhez. Alternatív megoldásként egyszerűen használjon online számológépet.
A hőátadás hőmérsékletének változásának kiszámítása
Ha bonyolultabb problémát végez a hőátadással, akkor a hőmérséklet változásának kiszámítása nehezebb. A következő képletre van szüksége:
A hőmérséklet változása = Q / cm
Hol Q a hozzáadott hő, c az anyag fajlagos hőkapacitása, és m a felhevülő anyag tömege. A hőt joule-ban (J) adják meg, a fajlagos hőkapacitás egy joule / kilogramm (vagy gramm) ° C-ban kifejezett mennyiség, a tömeg pedig kilogrammban (kg) vagy grammban (g). A víz fajlagos hőteljesítménye alig 4,2 J / g ° C, tehát ha 4200 J hő felhasználásával 100 g víz hőmérsékletét emeli, akkor:
Hőmérséklet változás = 4200 J ÷ (4,2 J / g ° C × 100 g) = 10 ° C
A víz hőmérséklete 10 C-kal nő. Az egyetlen dolog, amire emlékeznie kell, az az, hogy a tömeghez állandó egységeket kell használnia. Ha sajátos hőkapacitása J / g ° C-ban van megadva, akkor az anyag tömegére grammokban van szükség. Ha J / kg ° C-ban van megadva, akkor az anyag tömegére kilogrammban van szükség.