როგორ გამოვთვალოთ ტემპერატურის ცვლილება

თერმოდინამიკა არის ფიზიკის ის დარგი, რომელიც ეხება ტემპერატურას, სითბოს და, საბოლოოდ, ენერგიის გადაცემას. მიუხედავად იმისა, რომ თერმოდინამიკის კანონები შეიძლება ცოტა რთული იყოს, თერმოდინამიკის პირველი კანონია მარტივი კავშირი შესრულებულ სამუშაოს, დამატებულ სითბოს და შიდა ენერგიის ცვლილებას შორის ნივთიერება. თუ თქვენ უნდა გამოთვალოთ ტემპერატურის ცვლილება, ეს არის ძველი ტემპერატურის ახალიდან გამოკლების მარტივი პროცესი ერთი, ან ეს შეიძლება მოიცავდეს პირველ კანონს, სითბოს დამატებულ ენერგიას და ნივთიერების სპეციფიკურ სითბოს ტევადობას კითხვა.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ტემპერატურის მარტივი ცვლილება გამოითვლება საწყისი ტემპერატურის საბოლოო ტემპერატურის გამოკლებით. შეიძლება დაგჭირდეთ ფარენჰაიტიდან ცელსიუსით გადაყვანა ან პირიქით, რაც შეგიძლიათ გააკეთოთ ფორმულის ან ონლაინ კალკულატორის გამოყენებით.

როდესაც ჩართულია სითბოს გადაცემა, გამოიყენეთ ეს ფორმულა: ტემპერატურის ცვლილება = Q / სმ ტემპერატურის ცვლილების გამოსათვლელად დამატებული სითბოს კონკრეტული რაოდენობიდან. Q წარმოადგენს დამატებულ სითბოს,

ფონის გასაღები, რომელიც გჭირდებათ ტემპერატურის გამოსათვლელად, არის განსხვავება სითბოსა და ტემპერატურას შორის. ნივთიერების ტემპერატურა არის ის, რასაც თქვენ იცნობთ ყოველდღიური ცხოვრებიდან. ეს არის ის რაოდენობა, რომელსაც გაზომავთ თერმომეტრით. თქვენ ასევე იცით, რომ ნივთიერებების დუღილის წერტილები და დნობის წერტილები დამოკიდებულია მათ ტემპერატურაზე. სინამდვილეში, ტემპერატურა არის შინაგანი ენერგიის საზომი ნივთიერება, მაგრამ ეს ინფორმაცია არ არის მნიშვნელოვანი ტემპერატურის ცვლილების შესამუშავებლად.

სიცხე ცოტათი განსხვავებულია. ეს არის თერმული გამოსხივების საშუალებით ენერგიის გადატანის ტერმინი. თერმოდინამიკის პირველი კანონი ამბობს, რომ ენერგიის ცვლილება უდრის დამატებული სითბოს ჯამს და შესრულებულ სამუშაოს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ შეგიძლიათ მეტი ენერგია მიანიჭოთ რაიმეს დათბობით (სითბოს გადაცემით) ან ფიზიკურად გადაადგილებით ან აურიეთ (მასზე სამუშაოს შესრულებით).

ტემპერატურის უმარტივესი გაანგარიშება, რომელიც შეიძლება დაგჭირდეთ, მოიცავს განსხვავების დაწყებას და დასრულების ტემპერატურას. ეს ადვილია. თქვენ გამოკლებთ საბოლოო ტემპერატურას საწყისი ტემპერატურისგან, რომ იპოვოთ განსხვავება. ასე რომ, თუ რამე იწყება 50 გრადუსი ცელსიუსით და მთავრდება 75 გრადუსზე, მაშინ ტემპერატურის ცვლილებაა 75 გრადუსი C - 50 გრადუსი C = 25 გრადუსი C ტემპერატურის შემცირებისთვის შედეგი უარყოფითია.

ამ ტიპის გაანგარიშების ყველაზე დიდი გამოწვევა ხდება მაშინ, როდესაც საჭიროა ტემპერატურის გადაკეთება. ორივე ტემპერატურა უნდა იყოს ფარენგეიტი ან ცელსიუსი. თუ თითოეული გაქვთ, გადააქციეთ ერთი მათგანი. ფარენჰაიტიდან ცელსიუსზე გადასასვლელად, ფარენჰეიტის ოდენობიდან გამოკლება 32, გამრავლების შედეგი 5-ზე და შემდეგ გაყოფა 9-ზე. ცელსიუსიდან ფარენჰეიტში გადასაყვანად, ჯერ გამრავლებული თანხა 9-ზე, შემდეგ გაყოფა 5-ზე და ბოლოს დაამატე 32 შედეგი. გარდა ამისა, უბრალოდ გამოიყენეთ ონლაინ კალკულატორი.

თუ თქვენ აკეთებთ უფრო რთულ პრობლემას, რომელიც მოიცავს სითბოს გადაცემას, ტემპერატურის ცვლილების გაანგარიშება უფრო რთულია. თქვენთვის საჭირო ფორმულაა:

ტემპერატურის ცვლილება = Q / სმ

სად Q არის სითბო, გ არის ნივთიერების სპეციფიკური სითბოს ტევადობა და მ არის ნივთიერების მასა, რომელსაც ათბობთ. სითბო მოცემულია ჯოულებში (J), კონკრეტული სითბოს ტევადობა არის ჯოულებში თითო კილოგრამზე (ან გრამზე) ° C, ხოლო მასა კილოგრამებში (კგ) ან გრამებში (გ). წყალს აქვს სპეციფიკური სითბოს ტევადობა 4,2 J / g ° C- ზე ნაკლები, ასე რომ, თუ თქვენ აძლიერებთ 100 გ წყლის ტემპერატურას 4,200 J სითბოს გამოყენებით, მიიღებთ:

ტემპერატურის ცვლილება = 4200 J ÷ (4.2 J / g ° C × 100 გ) = 10 ° C

წყალი ტემპერატურაში 10 გრადუსით იზრდება. ერთადერთი, რაც უნდა გახსოვდეთ, არის ის, რომ უნდა გამოიყენოთ თანმიმდევრული ერთეულები მასისთვის. თუ თქვენ გაქვთ კონკრეტული სითბოს ტევადობა J / g ° C– ში, მაშინ გჭირდებათ ნივთიერების მასა გრამებში. თუ ის გაქვთ J / კგ ° C- ში, მაშინ გჭირდებათ ნივთიერების მასა კილოგრამებში.