ИЗСЛЕДВАНИЯ

топлината

Какви са мерните единици за топлина?

Единицата за измерване на топлината в Международната система от единици е същата като тази за енергия и работа: джаулът.

Калория

Това е количеството топлина, което грам вода дава или абсорбира, за да променя температурата си с една степен. използвано за измерване на количеството обмяна на топлинна енергия е калорията (кал), което е количеството енергия, което трябва да се подаде на грам вода, за да се повиши температурата му с 1 ° C.

Калоричен капацитет

Това е количеството топлина, което позволява температурата на тялото да варира с една степен. Измерва се в SI единици джаули/K (или също cal/° C). Изразено във формула:

° С е топлинен капацитет, което като цяло ще бъде функция на променливите на състоянието.

Q е топлината, погълната от системата.

ΔT температурната промяна

Специфична топлина

Това е количеството топлина, пренесено или погълнато от грам вещество, за да се промени температурата му с един градус по Целзий.

Неговата единица е: кал

  • Q е топлината, допринесена за системата.
  • m е масата на системата.
  • c е специфичната топлина на системата.
  • ΔT е повишението на температурата, което системата изпитва.

Най-често срещаните единици на специфичната топлина са J/(kg K) Y. кал/(g ° C).

По този начин и като си спомним определението за калории, имаме, че специфична топлина на водата е приблизително:

Моларна специфична топлина

Специфичната топлина на дадено вещество е важен показател за неговия вътрешен молекулярен състав и често дава ценна информация за подробностите относно неговото молекулярно подреждане и междумолекулните сили. В този смисъл често е много полезно да се говори моларна специфична топлина обозначен с ° См, и се определя като количество енергия, необходимо за повишаване на температурата на мол на вещество с 1 градус, тоест то се определя от:

където n показва броя на бенките в присъстващото вещество.

Топлинен капацитет

Топлинният капацитет на веществото е величина, която показва по-голямата или по-малката трудност, която споменатото вещество представлява, за да преживее температурни промени при подаване на топлина. Обозначава се с C, обичайно е да се измерва J/K, и се определя като:

По същия начин можете да дефинирате моларен калориен капацитет Какво:

Какво е разумна топлина?

Чувствена топлина То приема тялото и причинява повишаване на температурата му, без да се засяга молекулярната му структура и следователно състоянието му. Като цяло експериментално е установено, че количеството топлина, необходимо за нагряване или охлаждане на тялото, е право пропорционално на масата на тялото и разликата в температурите. Константата на пропорционалност се нарича специфична топлина.

Името идва от противопоставянето на латентна топлина, което се отнася до „скрита“ топлина, т.е. ефектът от повишаване на температурата се доставя, но не се „забелязва“, тъй като обикновено веществото, към което се прилага, ще повиши температурата само с един градус по Целзий, като фазова промяна от лед към течна вода и от течна вода към пара. Забележима е чувствителна топлина, тъй като тя повишава температурата на веществото, което го кара да се възприема като „по-горещо“, или напротив, ако се извади топлината, ние го възприемаме като „по-студено“.

За да се повиши температурата на тялото е необходимо да се прилага определено количество топлина (енергия). Количеството топлина, приложено спрямо температурната разлика, което се постига, зависи от специфичната топлина на тялото, която е различна за всяко вещество.

Значителната топлина може да се изчисли в някои прости случаи:

  • Ако процесът се извършва при постоянно налягане:

Където H е енталпията на системата, m е масата на тялото, Cp е специфичната топлина при постоянно налягане (определено като количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на единичната маса на тялото при постоянно налягане с една степен ), t2 е крайната температура, а t1 е началната телесна температура.

  • Ако процесът се извършва при постоянен обем:

Където Cv е специфичната топлина при постоянен обем, а U представлява вътрешната енергия на системата. Специфичните топлинни стойности също варират в зависимост от околната температура и физическото състояние на агрегация на веществата.

Какво е латентна топлина?

The топлина на промяна на състоянието е енергията, необходима на дадено вещество за промяна на фазата, от твърда към течна (топлина на топене) или от течна към газообразна (топлина на изпаряване). на фаза, а не за повишаване на температурата; Следователно при преминаване от газообразно към течно и от течно към твърдо вещество се отделя същото количество енергия.

Преди се използваше изразът латентна топлина да се отнася до топлина на топене или изпаряване. Латентен на латински означава скрит и той е наречен така, тъй като, тъй като не се забелязва промяна в температурата, докато се извършва промяната на фазата (въпреки добавянето на топлина), тя остава скрита. Идеята идва от времето, когато се е вярвало, че топлината е течно вещество, наречено калорично. Напротив, топлината, която се прилага, когато веществото не променя фазата, повишава температурата и се нарича чувствителна топлина.

Когато топлината се прилага към лед, температурата му се повишава, докато достигне 0 ° C (температура на фазовата промяна), от този момент нататък, дори когато се прилага топлина, температурата не се променя, докато не се разтопи напълно. Това е така, защото топлината се използва за топене на лед.

След като ледът се разтопи, температурата отново ще се повиши, докато достигне 100 ° C; от този момент той ще остане стабилен, докато цялата вода се изпари.

Това качество се използва в кухнята, в хладилника, в термопомпите и е принципът, по който потта охлажда тялото.