Termodinamika yra fizikos sritis, susijusi su temperatūra, šiluma ir galiausiai energijos perdavimu. Nors termodinamikos dėsnių gali būti šiek tiek keblu laikytis, pirmasis termodinamikos dėsnis yra paprastas santykis tarp atlikto darbo, pridėtos šilumos ir vidinės energijos pokyčio a medžiaga. Jei turite apskaičiuoti temperatūros pokytį, tai arba paprastas procesas atimant seną temperatūrą iš naujos vienas, arba jis gali būti susijęs su pirmuoju dėsniu, energijos, pridėtos kaip šiluma, kiekį ir savitąjį medžiagos šiluminį pajėgumą klausimas.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Paprastas temperatūros pokytis apskaičiuojamas iš pradinės temperatūros atėmus galutinę temperatūrą. Jums gali tekti konvertuoti iš Farenheito į Celsijaus arba atvirkščiai, ką galite padaryti naudodami formulę arba internetinę skaičiuoklę.
Kai vyksta šilumos perdavimas, naudokite šią formulę: temperatūros pokytis = Q / cm, kad apskaičiuotumėte temperatūros pokytį iš konkretaus pridėto šilumos kiekio. Klausimas reiškia pridėtinę šilumą,
Koks skirtumas tarp šilumos ir temperatūros?
Pagrindinis temperatūros skaičiavimui reikalingas fonas yra skirtumas tarp šilumos ir temperatūros. Medžiagos temperatūra jums pažįstama iš kasdienio gyvenimo. Tai kiekis, kurį matuojate termometru. Jūs taip pat žinote, kad medžiagų virimo ir lydymosi temperatūros priklauso nuo jų temperatūros. Iš tikrųjų temperatūra yra medžiagos vidinės energijos matas, tačiau ši informacija nėra svarbi nustatant temperatūros pokyčius.
Šiluma yra kiek kitokia. Tai yra terminio spinduliavimo energijos perdavimo terminas. Pirmasis termodinamikos dėsnis sako, kad energijos pokytis yra lygus pridėtinės šilumos ir atlikto darbo sumai. Kitaip tariant, jūs galite suteikti daugiau energijos kažkam pašildant (perduodant šilumą į jį) arba fiziškai judinant ar maišant (atliekant su tuo susijusį darbą).
Paprastas temperatūros skaičiavimų pokytis
Paprasčiausias temperatūros apskaičiavimas, kurį jums gali tekti atlikti, yra skirtumas tarp pradinės ir baigiamos temperatūros. Tai lengva. Iš pradinės temperatūros atimate galutinę temperatūrą, kad nustatytumėte skirtumą. Taigi, jei kažkas prasideda nuo 50 laipsnių Celsijaus ir baigiasi 75 laipsnių C temperatūroje, tada temperatūros pokytis yra 75 - 50 laipsnių C = 25 laipsnių C Jei temperatūra sumažėja, rezultatas yra neigiamas.
Didžiausias iššūkis tokio tipo skaičiavimams kyla, kai reikia atlikti temperatūros perskaičiavimą. Abi temperatūros turi būti Fahrenheito arba Celsijaus. Jei turite po vieną iš jų, konvertuokite vieną iš jų. Norėdami pereiti nuo Farenheito prie Celsijaus, atimkite 32 iš Farenheito sumos, padauginkite rezultatą iš 5 ir tada padalykite iš 9. Norėdami perskaičiuoti iš Celsijaus į Farenheitą, pirmiausia padauginkite sumą iš 9, tada padalykite iš 5 ir galiausiai pridėkite 32 prie rezultato. Arba tiesiog naudokite internetinę skaičiuoklę.
Skaičiuojant temperatūros pokytį perduodant šilumą
Jei darote sudėtingesnę problemą, susijusią su šilumos perdavimu, apskaičiuoti temperatūros pokytį yra sunkiau. Jums reikalinga formulė yra:
Temperatūros pokytis = Q / cm
Kur Klausimas yra pridėta šiluma, c yra savitasis medžiagos šiluminis pajėgumas ir m yra medžiagos, kurią kaitinate, masė. Šiluma pateikiama džauliais (J), savitasis šilumos tūris yra džauliais už kilogramą (arba gramą) ° C, o masė yra kilogramais (kg) arba gramais (g). Vandens savitoji šiluminė talpa yra šiek tiek mažesnė nei 4,2 J / g ° C, taigi, jei pakeliate 100 g vandens temperatūrą naudodami 4200 J šilumos, gausite:
Temperatūros pokytis = 4200 J ÷ (4,2 J / g ° C × 100 g) = 10 ° C
Vandens temperatūra pakyla 10 laipsnių C. Vienintelis dalykas, kurį reikia atsiminti, yra tai, kad jūs turite naudoti pastovius masės vienetus. Jei jūsų savitoji šiluminė galia yra J / g ° C, tada jums reikia medžiagos masės gramais. Jei jo vertė yra J / kg ° C, tada jums reikia medžiagos masės kilogramais.