Nel linguaggio quotidiano, le persone usano i termini calore e temperatura in modo intercambiabile. Nel campo della termodinamica e della fisica in senso lato, tuttavia, i due termini hanno significati molto diversi. Se stai cercando di calcolare la quantità di calore assorbita da qualcosa quando aumenti la sua temperatura, devi capire la differenza tra i due e come calcolare l'uno dall'altro. Puoi farlo facilmente: basta moltiplicare la capacità termica della sostanza che stai riscaldando per la massa della sostanza e il cambiamento di temperatura per trovare il calore assorbito.
TL; DR (Too Long; Didn ' t Leggi)
Calcola l'assorbimento di calore usando la formula:
Q Q La prima legge di la termodinamica afferma che il cambiamento nell'energia interna di una sostanza è la somma del calore trasferito ad essa e il lavoro svolto su di essa (o il calore trasferito ad essa meno il lavoro svolto da Il calore è un'altra forma di trasferimento di energia, ma è quella che si verifica quando due oggetti si trovano a temperature diverse tra loro. Se metti dell'acqua fredda in una padella e accendi la stufa, le fiamme riscaldano la padella e la padella calda riscalda l'acqua. Questo aumenta la temperatura dell'acqua e le dà energia. La seconda legge della termodinamica impone che il calore fluisca solo da oggetti più caldi a oggetti più freddi, non viceversa. La chiave per risolvere il problema del calcolo dell'assorbimento termico è il concetto di capacità termica specifica. Sostanze diverse richiedono quantità diverse di energia per essere trasferite su di esse per aumentare la temperatura e la capacità termica specifica della sostanza indica quanto è. Questa è una quantità data il simbolo c Puoi usare informazioni nelle ultime due sezioni insieme a una semplice formula per calcolare l'assorbimento di calore in una situazione specifica. Tutto quello che devi sapere è la sostanza che viene riscaldata, il cambiamento di temperatura e la massa della sostanza. L'equazione è: Q Qui Q Ad esempio, immagina di aumentare la temperatura di 2 kg di acqua da 10 ° C a 50 ° C.La variazione di temperatura è ∆ T Q \u003d 334.480 J \u003d 334,5 kJ Quindi sono necessari circa 334,5 mila joule (kJ) di calore per aumentare la temperatura di 2 kg di acqua di 40 gradi C. A volte vengono fornite capacità di calore specifiche in unità diverse . Ad esempio, può essere citato in joule /grammo gradi C, calorie /grammo gradi C o joule /mol gradi C. Una caloria è un'unità alternativa di energia (1 caloria \u003d 4.184 joule), i grammi sono 1/1000 di un chilogrammo e una talpa (abbreviata in mol) è un'unità utilizzata in chimica. Fintanto che usi unità coerenti, la formula sopra rimarrà valida. Ad esempio, se il calore specifico è espresso in joule /grammo grado C, cita anche la massa della sostanza in grammi o, in alternativa, converti la capacità termica specifica in chilogrammi moltiplicandola per 1.000. Se la capacità termica è espressa in joule /mol grado C, è più facile citare anche la massa della sostanza in moli. Se la capacità termica è data in calorie /kg grado C, il risultato sarà in calorie di calore anziché in joule, che puoi convertire in seguito se hai bisogno della risposta in joule. Se incontri Kelvin come unità per la temperatura (simbolo K), per le variazioni di temperatura è esattamente la stessa di Celsius, quindi non è necessario fare nulla.
\u003d mc
∆ T
indica il calore assorbito, m
è la massa della sostanza che assorbe calore, c
è la capacità termica specifica e ∆ T
è il cambiamento di temperatura.
La prima legge della termodinamica e del calore
esso). "Lavoro" è solo una parola che i fisici usano per il trasferimento di energia fisica. Ad esempio, mescolare una tazza di caffè funziona nel liquido al suo interno e si lavora su un oggetto quando lo si raccoglie o lo si lancia.
Spiegazione specifica della capacità termica
e misurata in joule /kg gradi Celsius. In breve, la capacità termica indica quanta energia termica (in joule) è necessaria per aumentare la temperatura di 1 kg di un materiale di 1 grado C. La capacità termica specifica dell'acqua è 4.181 J /kg grado C, e lo specifico la capacità termica del piombo è di 128 J /kg gradi C. Questo ti dice a colpo d'occhio che ci vuole meno energia per aumentare la temperatura del piombo rispetto all'acqua.
Calcolo dell'assorbimento di calore
\u003d mc
∆ T
significa calore (cosa vuoi sapere), m
significa massa, c
indica la capacità termica specifica e ∆ T
è il cambiamento di temperatura. Puoi trovare la variazione di temperatura sottraendo la temperatura iniziale dalla temperatura finale.
\u003d (50-10) gradi C \u003d 40 gradi C. Dall'ultima sezione, la capacità termica specifica dell'acqua è 4.181 J /kg gradi C, quindi l'equazione dà :
\u003d 2 kg × 4181 J /kg gradi C × 40 gradi C
Suggerimenti su unità alternative
