Termodinamik, sıcaklık, ısı ve nihayetinde enerji transferleri ile ilgili fizik alanıdır. Termodinamiğin yasalarını takip etmek biraz zor olsa da, termodinamiğin birinci yasası şöyledir: Yapılan iş, eklenen ısı ve bir cismin iç enerjisindeki değişim arasında basit bir ilişki madde. Sıcaklıktaki bir değişikliği hesaplamanız gerekiyorsa, bu ya eski sıcaklığı yenisinden çıkarmak için basit bir işlemdir. ya da birinci yasayı, ısı olarak eklenen enerji miktarını ve maddenin özgül ısı kapasitesini içerebilir. soru.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Sıcaklıktaki basit bir değişiklik, son sıcaklık başlangıç sıcaklığından çıkarılarak hesaplanır. Bir formül veya çevrimiçi hesap makinesi kullanarak yapabileceğiniz Fahrenhayt'tan Santigrat'a veya tam tersine dönüştürmeniz gerekebilir.
Isı transferi söz konusu olduğunda, şu formülü kullanın: sıcaklıktaki değişim = Q / cm, eklenen belirli bir miktardaki ısıdan sıcaklıktaki değişimi hesaplamak için. S eklenen ısıyı temsil eder, c ısıtmakta olduğunuz maddenin özgül ısı kapasitesidir ve m ısıtmakta olduğunuz maddenin kütlesidir.
Isı ve Sıcaklık Arasındaki Fark Nedir?
Sıcaklık hesaplaması için ihtiyacınız olan temel bilgi, ısı ve sıcaklık arasındaki farktır. Bir maddenin sıcaklığı, günlük yaşamdan aşina olduğunuz bir şeydir. Bir termometre ile ölçtüğünüz miktardır. Ayrıca maddelerin kaynama noktalarının ve erime noktalarının sıcaklıklarına bağlı olduğunu da biliyorsunuz. Gerçekte, sıcaklık, bir maddenin sahip olduğu iç enerjinin bir ölçüsüdür, ancak bu bilgi, sıcaklıktaki değişikliği hesaplamak için önemli değildir.
Isı biraz farklı. Bu, termal radyasyon yoluyla enerji aktarımı için bir terimdir. Termodinamiğin birinci yasası, enerjideki değişimin eklenen ısı ile yapılan işin toplamına eşit olduğunu söyler. Başka bir deyişle, bir şeyi ısıtarak (ona ısı aktararak) veya fiziksel olarak hareket ettirerek veya karıştırarak (üzerinde iş yaparak) ona daha fazla enerji verebilirsiniz.
Sıcaklık Hesaplarında Basit Değişim
Yapmanız gerekebilecek en basit sıcaklık hesaplaması, başlangıç ve bitiş sıcaklığı arasındaki farkı hesaplamayı içerir. Bu kolay. Farkı bulmak için son sıcaklığı başlangıç sıcaklığından çıkarırsınız. Yani bir şey 50 santigrat derecede başlar ve 75 derecede biterse, sıcaklıktaki değişim 75 derece C – 50 derece C = 25 derece C olur. Sıcaklıktaki düşüşler için sonuç negatiftir.
Bu tür bir hesaplama için en büyük zorluk, bir sıcaklık dönüşümü yapmanız gerektiğinde ortaya çıkar. Her iki sıcaklık da Fahrenhayt veya Santigrat olmalıdır. Her birine sahipseniz, birini dönüştürün. Fahrenhayt'tan Santigrat'a geçmek için, Fahrenhayt cinsinden miktardan 32 çıkarın, sonucu 5 ile çarpın ve ardından 9'a bölün. Santigrattan Fahrenhayt'a dönüştürmek için önce miktarı 9 ile çarpın, ardından 5'e bölün ve son olarak sonuca 32 ekleyin. Alternatif olarak, sadece çevrimiçi bir hesap makinesi kullanın.
Isı Transferinden Sıcaklık Değişiminin Hesaplanması
Isı transferini içeren daha karmaşık bir problem yapıyorsanız, sıcaklıktaki değişimi hesaplamak daha zordur. İhtiyacınız olan formül:
Sıcaklıktaki değişim = Q / cm
Nerede S ısı eklenir mi, c maddenin özgül ısı kapasitesidir ve m ısıtmakta olduğunuz maddenin kütlesidir. Isı, joule (J) cinsinden verilir, özgül ısı kapasitesi, kilogram (veya gram) °C başına joule cinsinden bir miktardır ve kütle, kilogram (kg) veya gram (g) cinsindendir. Suyun özgül ısı kapasitesi 4,2 J/g °C'nin hemen altındadır, bu nedenle 4200 J ısı kullanarak 100 g suyun sıcaklığını yükseltiyorsanız şunları elde edersiniz:
Sıcaklık değişimi = 4200 J ÷ (4,2 J/g °C × 100 g) = 10 °C
Suyun sıcaklığı 10 derece C artar. Hatırlamanız gereken tek şey, kütle için tutarlı birimler kullanmanız gerektiğidir. J/g °C cinsinden belirli bir ısı kapasiteniz varsa, maddenin kütlesine gram olarak ihtiyacınız vardır. Eğer J/kg °C'ye sahipseniz, maddenin kütlesine kilogram olarak ihtiyacınız vardır.
