КОЛИЧЕСТВО ТОПЛИНА
Количеството топлина се дефинира като енергия, пренесена или погълната от дадено тяло, когато температурата му варира с определен брой градуси.
Тя е пряко свързана с естеството на веществото, което изгражда тялото. Зависимостта на количеството топлина от естеството на веществото се характеризира с количество, наречено Специфична топлина на веществото.
Както видяхме, специфичната топлина може да се изрази и в масови единици като: грам (g), килограм (kg), паунд (lb) и в температура като: (° C).
Формулата, която ни позволява да определим количеството топлина (Q), прехвърлено или погълнато от тяло със специфична маса и топлина, когато началната му температура варира до крайната температура, може да бъде изчислена с помощта на формулата:
C = специфична топлина на веществото.
M = масата на споменатото вещество.
Ti = начална температура.
Tf = крайна температура.
Тъй като топлината е енергия, тя може да генерира механична работа. За да се изясни този феномен и на това как работи парната машина. Топлината, произведена от изгарящите въглища, която се отлага в дюзите, загрява водата, докато заври; Получената пара предизвиква натиск върху буталата, които движат предавателната система на машината и всички механизми.
Количеството на приложената топлина се измерва в единици енергия: джаул Единица за измерване на Международната система (SI) за енергия, работа и топлина.
Erg, мерна единица за работна енергия и топлина в CGS системата
Калория (кал): количеството топлина, приложено от грам вода, повишава температурата си с 1 °.
BTU, британска термична единица, количеството топлина, приложено към килограм вода (454g), повишава температурата си на 1 ° F.
Тъй като има няколко единици за измерване на топлината, могат да бъдат установени следните еквиваленти:
1 Btu = 252 кал = 0,252 kcal.
1 джаул = 0,24 кал.
1 джаул = 1 х 10 7 ерга.
1 калория = 4,2 джаула
1 Btu = 778 lb. крак
Парен котел е направен от стомана, тежи 400 кг и съдържа 200 кг вода, като се приема, че само 70% от съобщената топлина се използва за отопление на котела и водата; намерете броя на калориите, необходими за повишаване на температурата на сглобката от 5ºC на 85ºC.
Специфичната топлина на стоманата е 0,11 Kcal/Kg ºC .
Специфична топлина на стоманата -> CeAcero = 0,11 Kcal/KgºC.
Маса на котела -> m Стомана = 400 Kg
Маса вода -> m вода = 200 кг
Специфична топлина на водата -> CeAgua = 1 Kcal/KgºC.
Изменение на температурата
Количество топлина на котела
Qcal = mAzero • CeAcero • ∆T
Qcal = 400 Kg • 0,11 Kcal/KgºC. • 80ºC
Количество водна топлина
Qcal = mA вода • CeWater • ∆T
Qcal = 200 Kg • 1 Kcal/KgºC. • 80ºC
Qcal = 16 000 Kcal
QTOTAL = 3520 Kcal + 16 000 Kcal
QTOTAL = 19 520 Kcal
Q предоставено = QTOTAL/70% = 19.520 Kcal/0.70
Q доставено = 27,885.71 Kcal
Намерете получената температура на сместа от 150 g лед при 0 ° C и 300 g вода при 50 ° C.
Топлина на синтез = 80 кал/g
Нагряване за топене на лед = QF лед = лед • QFusion = 150g • 80 cal/g = 12 000 cal
QWater Ice = mIce • CeWater • ∆T
QWater лед = 150g • 1cal/g • c • (T-0ºC)
QWater лед = 150 кал • T
Топлина, отделена от вода
mAgua • CeAgua • ∆T
300g • 1cal/g • c • (50-T)
300g кал/ºC • (50-T)
Спечелена топлина = Дадена топлина
12 000 кал + 150 калТ = 300 кал/ºC (50-Т)