Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mis vahe on soojusel ja temperatuuril?
- Temperatuuri arvutamise lihtne muutus
- Temperatuuri muutuse arvutamine soojusülekande põhjal
Termodünaamika on füüsika valdkond, mis on seotud temperatuuri, soojuse ja lõppkokkuvõttes energiaülekandega. Kuigi termodünaamika seadusi võib olla pisut keeruline järgida, on termodünaamika esimene seadus lihtne seos tehtud töö, lisatud soojuse ja aine sisemise energia muutuse vahel. Kui peate arvutama temperatuurimuutuse, on see kas vana protsessi lahutamine uuest lihtsast protsessist või võib hõlmata esimest seadust, soojusena lisatud energia kogust ja aine konkreetset soojusmahtu küsimus.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Temperatuuri lihtsa muutuse arvutamiseks lahutatakse algtemperatuurist lõplik temperatuur. Võimalik, et peate teisendama Fahrenheitist Celsiuse järgi või vastupidi, mida saate teha valemi või veebikalkulaatori abil.
Kui tegemist on soojusülekandega, kasutage järgmist valemit: temperatuuri muutus = Q / cm, et arvutada temperatuurimuutus konkreetsest lisatud soojuskogusest. Q tähistab lisatud soojust, c on kuumutatava aine eriline soojusmaht ja m on kuumutatava aine mass.
Mis vahe on soojusel ja temperatuuril?
Temperatuuri arvutamiseks vajalik taustteave on soojuse ja temperatuuri erinevus. Aine temperatuur on midagi, mida olete igapäevaelust tuttav. See on kogus, mida mõõdate termomeetriga. Samuti teate, et ainete keemistemperatuur ja sulamistemperatuur sõltuvad nende temperatuurist. Tegelikult on temperatuur aine sisemise energia mõõt, kuid see teave pole temperatuurimuutuse kindlakstegemiseks oluline.
Kuumus on natuke erinev. See on energia soojuskiirguse kaudu edastamise mõiste. Termodünaamika esimene seadus ütleb, et energia muutus võrdub lisatud soojuse ja tehtud töö summaga. Teisisõnu, võite millelegi rohkem energiat anda, soojendades seda (kandes sellele soojust edasi) või füüsiliselt liigutades või segades (tehes selle nimel tööd).
Temperatuuri arvutamise lihtne muutus
Kõige lihtsam temperatuuri arvutamine, mida peate tegema, hõlmab alg- ja lõpptemperatuuri erinevuse välja selgitamist. See on lihtne. Erinevuse leidmiseks lahutate algtemperatuurist lõpliku temperatuuri. Nii et kui midagi algab temperatuuril 50 kraadi ja lõpeb temperatuuril 75 kraadi C, siis temperatuurimuutus on 75 kraadi C - 50 kraadi C = 25 kraadi C. Temperatuuri languse korral on tulemus negatiivne.
Seda tüüpi arvutuste jaoks on suurim väljakutse siis, kui peate tegema temperatuuri teisendamise. Mõlemad temperatuurid peavad olema kas Fahrenheit või Celsiuse järgi. Kui teil on üks neist mõlemas, teisendage üks neist. Fahrenheitilt Celsiusele üleminekuks lahutage Fahrenheiti summast 32, korrutage tulemus 5-ga ja jagage siis 9-ga. Teisenemiseks Celsiuse järgi Fahrenheitiks korrutage summa kõigepealt 9-ga, seejärel jagage see 5-ga ja lõpuks lisage tulemusele 32. Teise võimalusena kasutage lihtsalt veebikalkulaatorit.
Temperatuuri muutuse arvutamine soojusülekande põhjal
Kui teete keerukamat soojusülekandega seotud probleemi, on temperatuurimuutuse arvutamine keerulisem. Vajalik valem on järgmine:
Temperatuuri muutus = Q / cm
Kus Q on lisatud soojus, c on aine eriline soojusmahtuvus ja m on kuumutatava aine mass.Soojust antakse džaulides (J), spetsiifiline soojusmaht on kogus džaulides kilogrammi (või grammi) ° C kohta ja mass kilogrammides (kg) või grammides (g). Vee erisoojusvõimsus on veidi alla 4,2 J / g ° C, nii et kui tõsta 4200 J kuumust kasutades 100 g veetemperatuuri, saate:
Temperatuuri muutus = 4200 J ÷ (4,2 J / g ° C × 100 g) = 10 ° C
Vesi tõuseb temperatuuril 10 kraadi C. Ainuke asi, mida peate meeles pidama, on see, et peate massi jaoks kasutama ühtlaseid ühikuid. Kui teil on konkreetne soojusmaht J / g ° C, siis vajate aine massi grammides. Kui teil on selle väärtus J / kg ° C, siis vajate aine massi kilogrammides.