Термодинаміка - це область фізики, яка стосується температури, тепла і, зрештою, передачі енергії. Незважаючи на те, що закони термодинаміки можуть бути дещо хитрими, першим законом термодинаміки є простий взаємозв'язок між виконаною роботою, доданим теплом та зміною внутрішньої енергії а речовина. Якщо вам потрібно розрахувати зміну температури, це або простий процес віднімання старої температури від нової один, або він може включати перший закон, кількість енергії, що додається як тепло, і питома теплоємність речовини в питання.
TL; DR (занадто довгий; Не читав)
Проста зміна температури обчислюється шляхом віднімання кінцевої температури від початкової температури. Можливо, вам доведеться конвертувати з Фаренгейта в Цельсій або навпаки, що можна зробити за допомогою формули або онлайн-калькулятора.
Якщо йдеться про передачу тепла, використовуйте таку формулу: зміна температури = Q / см для обчислення зміни температури від певної кількості доданого тепла. Питання являє собою додане тепло, c - питома теплоємність речовини, яку ви нагріваєте, та м - маса речовини, яку ви нагріваєте.
Яка різниця між теплом і температурою?
Ключовим бітом фону, необхідним для розрахунку температури, є різниця між теплом і температурою. Температура речовини - це те, з чим ви знайомі з повсякденного життя. Це кількість, яку ви вимірюєте термометром. Ви також знаєте, що точки кипіння і температури плавлення речовин залежать від їх температури. Насправді температура - це міра внутрішньої енергії, яку має речовина, але ця інформація не є важливою для обробки зміни температури.
Спека трохи інша. Це термін для передачі енергії через теплове випромінювання. Перший закон термодинаміки говорить, що зміна енергії дорівнює сумі доданого тепла та виконаної роботи. Іншими словами, ви можете надати більше енергії чомусь, нагріваючи (передаючи йому тепло) або фізично рухаючи або перемішуючи (виконуючи роботу над ним).
Проста зміна розрахунків температури
Найпростіший розрахунок температури, який вам, можливо, доведеться зробити, включає визначення різниці між початковою та кінцевою температурою. Це легко. Ви віднімаєте кінцеву температуру від початкової температури, щоб знайти різницю. Отже, якщо щось починається з 50 градусів Цельсія і закінчується при 75 градусах Цельсія, тоді зміна температури становить 75 градусів С - 50 градусів С = 25 градусів С. При зниженні температури результат є негативним.
Найбільша проблема для цього типу розрахунків виникає, коли потрібно виконати перетворення температури. Обидві температури повинні бути або за Фаренгейтом, або за Цельсієм. Якщо у вас є кожен із них, перетворіть один із них. Щоб перейти з Фаренгейта на Цельсій, від суми у Фаренгейті відніміть 32, помножте результат на 5, а потім поділіть на 9. Для перетворення з Цельсія в Фаренгейт спочатку помножте суму на 9, потім поділіть її на 5 і, нарешті, додайте до результату 32. Крім того, просто скористайтеся онлайн-калькулятором.
Розрахунок зміни температури від теплообміну
Якщо ви робите більш складну задачу, пов’язану з передачею тепла, обчислення зміни температури є складнішим. Формула, яка вам потрібна:
Зміна температури = Q / см
Де Питання додається тепло, c - питома теплоємність речовини, і м - маса речовини, яку ви нагріваєте. Тепло дається в джоулях (J), питома теплоємність - це кількість в джоулях на кілограм (або грам) ° C, а маса - в кілограмах (кг) або грамах (г). Вода має питому теплоємність трохи менше 4,2 Дж / г ° C, тож якщо ви підвищуєте температуру 100 г води, використовуючи 4200 Дж тепла, ви отримуєте:
Зміна температури = 4200 Дж ÷ (4,2 Дж / г ° C × 100 г) = 10 ° C
Температура води підвищується на 10 градусів С. Єдине, що потрібно пам’ятати, це те, що для маси потрібно використовувати послідовні одиниці виміру. Якщо у вас є питома теплоємність в Дж / г ° С, тоді вам потрібна маса речовини в грамах. Якщо у вас його в Дж / кг ° С, тоді вам потрібна маса речовини в кілограмах.
