All'inizio del XIX secolo, un birraio e fisico britannico di nome James Joule dimostrò che il calore e il lavoro meccanico erano due forme della stessa cosa: l'energia. La sua scoperta gli valse un posto duraturo nella storia della scienza; oggi, l'unità in cui vengono misurati energia e calore prende il nome da lui. Puoi facilmente calcolare la quantità di calore assorbito o rilasciato da un oggetto purché tu sappia tre cose: la sua massa, la variazione della sua temperatura e il tipo di materiale da cui è composta.
TL; DR ( Troppo lungo; non letto)
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Calcola i joule di calore assorbiti o rilasciati usando la formula:
Calore \u003d massa dell'oggetto × variazione di temperatura × capacità termica specifica del materiale
Cerca la capacità termica specifica del tuo materiale. Il primo collegamento nella sezione risorse elenca le capacità termiche specifiche dei solidi comuni; il secondo collegamento elenca le capacità termiche dei liquidi comuni. Usa il valore sotto la colonna con unità di kJ /kg K. Nota che kJ sta per kilojoule, mille joule, mentre kg è un chilogrammo, un'unità di massa e K è Kelvin, un'unità di temperatura. Uno scambio di un grado Kelvin equivalgono a uno scambio di un grado Centigrado.
Sottrai la temperatura iniziale del tuo oggetto dalla sua temperatura finale per trovare la variazione di temperatura. Se la tua variazione di temperatura è in Fahrenheit, convertila in gradi Kelvin usando la seguente formula:
(Temperatura in Fahrenheit - 32) × 5/9 \u003d temperatura in gradi Celsius
Moltiplica la variazione di temperatura per la capacità termica specifica e la massa del tuo oggetto. Questo ti darà il calore perso o guadagnato in joule.
Esempio: se 10 chilogrammi di acqua vengono riscaldati da 10 gradi Celsius a 50 gradi Celsius, quanta energia (in joule) hanno assorbito?
Risposta: la capacità termica specifica dell'acqua è (approssimativamente) 4.184 chilojoule /kg K.
(10 kg) × (40 gradi Celsius variazione di temperatura) × (4.184 kJ /kg K) \u003d 1673,6 chilojoule .
