Kalorimeetria - kuumus liigutab maailma ja on ka meie ellujäämiseks hädavajalik. Selle tõestuseks on tuli, ilma selleta ei saa me süüa ega sooja hoida.
Soojus muudes vormides on meie igapäevases elus hädavajalik. THE kalorimeetria uurib neid nähtusi.
Indeks
THE kalorimeetria see on nähtuste uurimine, mis on seotud soojusenergia vahetustega. Seda soojusenergia transiiti nimetatakse soojuseks ja see toimub kehadevahelise temperatuuri tõttu.
Soojus on energia, mis kandub ühest kehast teise, erinevus on ainult kehade vahelises temperatuuris. See energia ülekandmine soojuse kujul toimub kõige kõrgema temperatuuriga kehast madalaima temperatuuriga kehasse.
Kui kehad on väljastpoolt termiliselt isoleeritud, toimub ülekanne seni, kuni saavutatakse kehade võrdsed temperatuurid, see tähendab soojuslik tasakaal.
Kehal on sisemine energia ja ta ei soojenda ennast. Sellepärast on soojus alles siis, kui energiat edastatakse.
Energia, mis on soojuse kujul, põhjustab kehatemperatuuri muutuse, mida nimetatakse mõistlikuks kuumuseks. Kui keha füüsiline seisund muutub, nimetatakse seda energiat varjatud soojuseks.
Transporditava soojusenergia suurust nimetatakse soojushulgaks (Q). Soojuse koguse ühik on Joule (j) vastavalt rahvusvahelisele süsteemile (SI).
Praktikas kasutatakse ka ühikut, mida nimetatakse kaloriks (cal). Olles:
1 kal = 4,1868 J
Spetsiifiline kuumus (c) oleks põhivõrrandi proportsionaalne konstant kalorimeetria. See väärtus sõltub otseselt uuritavas kehas olemasolevast ainest.
Raua erisoojus on 0,00 cal / gº C. Vedelvee erisoojus on 1 cal / gº C.
Soojusmaht on suurus, mille järgi arvutatakse keha mass ja aine.
C = m.c
Olles selline
C = soojusvõimsus (j / ° C või cal / ° C)
m = mass (kg või g)
c = erisoojus (J / kgº C või lubi / gº C)
Toatemperatuuril (20 ° C) asetati pannile 1,5 kg vett. Kuumutades tõuseb vee temperatuur 85 ° C-ni. Võttes arvesse, et erisoojus on 1 cal / gº C.
Arvutatakse selle temperatuuri saavutamiseks vee poolt vastuvõetud soojushulk ja selle veeportsjoni soojusvõimsus. Selle juhtumi lahendamiseks peame asendama kõik väärtused põhivõrrandis kalorimeetria.
Tähelepanu ühtsusele on väga oluline. Vee mass esitatakse kilogrammides. Kuna erisoojuse ühik on kal / gº C.
On võimalik arvutada saadud füüsilise oleku muutnud kehale saadava või ülekantava soojushulga.
Samal ajal kui see keha võtab vastu seda energiat, muutes faase, on selle temperatuur püsiv. See varjatud kuumus on järgmine valem:
Q = m. L
Q = soojushulk (J või lubi)
m = mass (kg või g)
L = varjatud kuumus (J / kg või cal / g)
Kui palju soojust on vaja, et 600 kg jääplokk 0 ° C juures muutuks sellel temperatuuril veeks? Tuleb arvestada, et sulava jää varjatud kuumus on 80 cal / g.
Selle arvutuse jaoks asendage valemi väärtused, unustamata ühikute teisendamist:
m = 600 kg = 600 000 g
L = 80 cal / g ° C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 cal = 48 000 kcal
Kui kaks või enam keha vahetavad soojust, toimub see soojusülekanne nii, et kõrgema temperatuuriga keha kannab selle soojusenergia madalama temperatuuriga kehasse.
Isoleeritud termosüsteemides toimuvad need soojusvahetused seni, kuni nende vaheline termiline tasakaal on saavutatud. Lõplik temperatuur on kehade vahel sama. Ja kui see etapp on saavutatud, säästetakse kogu energiat.
See on aeg, mil toimub soojusülekanne ühelt kehalt teisele.
Kuumuse levik toimub kolmel erineval viisil:
Kalorimeetrias uuritud soojusjuhtivus toimub siis, kui soojus levib aatomites ja molekulides toimuva termilise segamise kaudu.
See segamine kandub kehale edasi seni, kuni nende vahel on temperatuuri erinevus. Oluline on rõhutada, et soojusenergia sellise ülekande, see tähendab soojusenergia, tekkimiseks on vajalik, et materjal oleks juht. Need on tavaliselt tahked või vedelad.
On materjale, mis muudavad selle juhtivuse lihtsamaks. Nende hulgas on metalle. Samuti on olemas soojusisolaatorid, mis juhivad soojust ebatäiuslikult. Need oleksid puit, kork ja vahtpolüstürool.
Selle juhtivkuumuse näiteks oleks alumiiniumlusikaga tulekahju pann. Lusikas kuumeneb väga kiiresti, see võib isegi meie käsi põletada.
Sellepärast on lusikal põletuste vältimiseks puit või konkreetsed materjalid, kus me neid hoiame.
Termiline konvektsioon on soojuse ülekandmine kuumutatud materjali transportimisel tiheduse erinevuse tõttu. See toimub vedelates ja gaasilistes kehades (gaasid).
Aine kuumutamisel väheneb selle keha tihedus. See keha tiheduse muutus tekitab liikumise gaasilises või vedelas kehas.
Kuumutatud osa tõuseb üles ja keha tihedam osa laskub, tekitades sellega vedeliku või gaasi liikumise. Seda nimetatakse konvektsioonivooludeks.
See seletab täpselt vee soojendamist potis. Nende konvektsioonivoolude kaudu tõuseb kõige kuumem vesi ja laskub kõige külmem, mis oleks kõige tihedam.
Termiline kiiritamine edastab soojust elektromagnetlainete kaudu. See soojusenergia ülekanne ei vaja kehade jaoks selle energia vastuvõtmiseks materiaalset keskkonda.
Selle näiteks on päikesekiirgus meie planeedil, siin pole kehad kontaktis.
Keha löögi korral neeldub osa kiirgusest ja see osa peegeldub. Imendunud kiirguse hulk suurendab keha molekulide kineetilist energiat.
Kui kehad on pimedad, neelavad nad rohkem kiirgust, mis neil on. Kuigi kerged kehad kalduvad seda kiirgust kajastama.
Telli meie e-posti nimekiri ja saate oma postkasti huvitavat teavet ja värskendusi
Täname registreerumise eest.