Термодинамика је област физике која се бави температуром, топлотом и, на крају, преносима енергије. Иако законе термодинамике може бити мало незгодно следити, први закон термодинамике је једноставан однос између обављеног посла, додане топлоте и промене унутрашње енергије а супстанца. Ако морате да израчунате промену температуре, то је или једноставан поступак одузимања старе од нове један, или може укључивати први закон, количину енергије која се додаје као топлота и специфични топлотни капацитет супстанце у питање.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Једноставна промена температуре израчунава се одузимањем коначне температуре од почетне температуре. Можда ће бити потребно да конвертујете из Фахренхеита у Целзијус или обрнуто, што можете учинити помоћу формуле или мрежног калкулатора.
Када је укључен пренос топлоте, користите ову формулу: промена температуре = К / цм да бисте израчунали промену температуре из одређене количине додате топлоте. К представља додатну топлоту, ц је специфични топлотни капацитет супстанце коју загревате и м је маса супстанце коју загревате.
Која је разлика између топлоте и температуре?
Кључни део позадине потребан за израчунавање температуре је разлика између топлоте и температуре. Температура супстанце је нешто што вам је познато из свакодневног живота. То је количина коју мерите термометром. Такође знате да тачке кључања и тачке топљења супстанци зависе од њихове температуре. У стварности, температура је мера унутрашње енергије коју супстанца има, али те информације нису важне за израчунавање промене температуре.
Врућина је мало другачија. Ово је термин за пренос енергије топлотним зрачењем. Први закон термодинамике каже да је промена енергије једнака збиру додате топлоте и обављеног посла. Другим речима, нечему можете дати више енергије загревањем (преношењем топлоте) или физичким померањем или мешањем (радећи на њему).
Једноставна промена прорачуна температуре
Најједноставнији прорачун температуре који ћете можда морати извршити укључује израчунавање разлике између почетне и завршне температуре. Ово је лако. Коначну температуру одузимате од почетне да бисте пронашли разлику. Дакле, ако нешто почне на 50 степени Целзијуса, а заврши на 75 степени Ц, онда је промена температуре 75 степени Ц - 50 степени Ц = 25 степени Ц. Код смањења температуре резултат је негативан.
Највећи изазов за ову врсту прорачуна настаје када је потребно извршити претварање температуре. Обе температуре морају бити или Фахренхеит-а или Целзијуса. Ако имате по једног, претворите једног од њих. Да бисте се пребацили са Фахренхеита на Целзијус, од броја у Фахренхеиту одузмите 32, резултат помножите са 5, а затим га поделите са 9. Да бисте претворили из Целзијуса у Фахренхеит, прво помножите износ са 9, затим поделите са 5 и на крају додајте 32 резултату. Алтернативно, само користите мрежни калкулатор.
Израчунавање промене температуре од преноса топлоте
Ако радите компликованији проблем који укључује пренос топлоте, израчунавање промене температуре је теже. Формула која вам треба је:
Промена температуре = К / цм
Где К да ли се додаје топлота, ц је специфични топлотни капацитет супстанце и м је маса супстанце коју загревате. Топлота је дата у џулима (Ј), специфични топлотни капацитет је количина у џулима по килограму (или граму) ° Ц, а маса је у килограмима (кг) или грамима (г). Вода има специфични топлотни капацитет нешто испод 4,2 Ј / г ° Ц, па ако повисите температуру од 100 г воде користећи 4.200 Ј топлоте, добићете:
Промена температуре = 4200 Ј ÷ (4,2 Ј / г ° Ц × 100 г) = 10 ° Ц
Вода повећава температуру за 10 степени Ц. Једино што треба да запамтите је да морате да користите конзистентне јединице за масу. Ако имате специфични топлотни капацитет у Ј / г ° Ц, тада вам је потребна маса супстанце у грамима. Ако га имате у Ј / кг ° Ц, онда вам је потребна маса супстанце у килограмима.