Kalorimetrija - šiluma išjudina pasaulį ir yra būtina mūsų išlikimui. To įrodymas yra ugnis, be jos negalime valgyti ar sušilti.
Šiluma, kitokia forma, yra būtina mūsų kasdienybei. kalorimetrija tiria šiuos reiškinius.
Indeksas
kalorimetrija tai yra reiškinių, susijusių su šiluminės energijos mainais, tyrimas. Šis šiluminės energijos tranzitas vadinamas šiluma ir vyksta dėl temperatūros tarp kūnų.
Šiluma yra energija, perduodama iš vieno kūno į kitą, vienintelis skirtumas yra temperatūra tarp kūnų. Šis energijos pavidalu šilumos pavidalu įvyksta iš aukščiausios temperatūros kūno į žemiausios temperatūros kūną.
Kai kūnai yra termiškai izoliuoti išorėje, perkėlimas vyksta tol, kol pasiekiama vienoda kūnų temperatūra, tai yra šiluminė pusiausvyra.
Kūnas turi vidinę energiją ir pats nešildo. Štai kodėl šiluma gyvuos tik tada, kai bus perduodama energija.
Šilumos pavidalu gaunama energija keičia kūno temperatūrą, vadinamą protinga šiluma. Kai keičiasi kūno fizinė būsena, ši energija vadinama latentine šiluma.
Tranzitu keliama šiluminė energija vadinama šilumos kiekiu (Q). Šilumos kiekio vienetas yra Džaulis (j) pagal Tarptautinę sistemą (SI).
Praktiškai taip pat naudojamas vienetas, vadinamas kalorija (cal). Esamas:
1 cal = 4,1868 J
Savitoji šiluma (c) būtų pagrindinės lygties proporcijos konstanta kalorimetrija. Ši vertė tiesiogiai priklauso nuo tiriamame kūne esančios medžiagos.
Savitoji geležies šiluma yra 0,00 cal / gº C. Savitoji skysto vandens šiluma yra 1 cal / gº C.
Šiluminė talpa yra dydis, kai apskaičiuojama kūno masė ir medžiaga.
C = m.c
Būti tuo
C = šiluminė talpa (j / ° C arba cal / ° C)
m = masė (kg arba g)
c = savitoji šiluma (J / kgº C arba kalkės / gº C)
Į kambario temperatūros (20 ° C) keptuvę įdedama 1,5 kg vandens. Kaitinant vandens temperatūra pakyla iki 85 ° C. Atsižvelgiant į tai, kad savitoji šiluma yra 1 cal / gº C.
Apskaičiuojamas šilumos kiekis, kurį vanduo gauna šiai temperatūrai pasiekti, ir tos vandens dalies šiluminė talpa. Norėdami išspręsti šį atvejį, turime pakeisti visas reikšmes pagrindinėje lygtyje kalorimetrija.
Labai svarbu atkreipti dėmesį į vienybę. Vandens masė nurodoma kilogramais. Kadangi specifinis šilumos vienetas yra cal / gº C.
Galima apskaičiuoti gaunamos ar perduodamos kūno, pakeitusio fizinę būseną, šilumos kiekį.
Kol šis kūnas gauna šią energiją, keičia fazes, jo temperatūra yra pastovi. Ši latentinė šiluma yra tokia formulė:
Q = m. L
Q = šilumos kiekis (J arba kalkės)
m = masė (kg arba g)
L = latentinė šiluma (J / kg arba cal / g)
Kiek šilumos reikia, kad 600 kg ledo luitas 0 ° C temperatūroje virstų vandeniu tokioje temperatūroje? Reikia atsižvelgti į tai, kad latentinė tirpstančio ledo šiluma yra 80 cal / g.
Atlikdami šį skaičiavimą, pakeiskite formulės reikšmes, nepamirškite transformuoti vienetų:
m = 600 kg = 600 000 g
L = 80 cal / g ° C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 cal = 48 000 kcal
Kai du ar daugiau kūnų keičia šilumą, šis šilumos perdavimas vyks taip, kad aukštesnės temperatūros kūnas šią šilumos energiją perduos žemesnės temperatūros kūnui.
Izoliuotose šiluminėse sistemose šie šilumos mainai vyks tol, kol bus nustatyta šiluminė pusiausvyra tarp jų. Galutinė temperatūra tarp kūnų bus vienoda. Kai pasieksite šį etapą, visa energija bus išsaugota.
Tai laikas, kai vyksta šilumos perdavimas iš vieno kūno į kitą.
Šilumos sklidimas vyksta trimis skirtingais būdais:
Šiluminis laidumas, tiriamas kalorimetrijoje, įvyksta, kai šiluma plinta per šiluminį maišymą, vykstantį atomuose ir molekulėse.
Šis sujaudinimas perduodamas kūnui tol, kol tarp jų skiriasi temperatūra. Svarbu pabrėžti, kad šiam šilumos energijos perdavimui, tai yra šilumai, reikalinga medžiaga, kuri būtų laidininkė. Paprastai jie yra kietos medžiagos arba skysčiai.
Yra medžiagų, kurios palengvina šį laidumą. Tarp jų yra metalų. Taip pat yra šilumos izoliatorių, kurie praleidžia netobulą šilumą. Tai būtų mediena, kamštiena ir putplasčio putplastis.
Šios laidžios šilumos pavyzdys galėtų būti ugnies keptuvė su aliuminio šaukštu. Šaukštas labai greitai įkaista, jis netgi gali sudeginti mūsų ranką.
Štai kodėl šaukštas turi medieną ar tam tikras medžiagas, kur jas laikome, kad išvengtume nudegimų.
Terminė konvekcija yra šilumos perdavimas pernešant pašildytą medžiagą dėl tankio skirtumo. Tai įvyksta skystuose ir dujiniuose kūnuose (dujose).
Kaitinant medžiagą, šio kūno tankis mažėja. Šis kūno tankio pokytis sukuria judėjimą dujinio ar skysto kūno viduje.
Įkaitusi dalis pakils, o tankesnė kūno dalis nusileis, sukurdama judėjimą skysčio ar dujų viduje. Tai vadinama konvekcinėmis srovėmis.
Tai tiksliai paaiškina vandens kaitinimą puode. Per šias konvekcines sroves kyla karščiausias vanduo ir leidžiasi šalčiausias, kuris būtų tankiausias.
Terminis švitinimas perduoda šilumą per elektromagnetines bangas. Šiam šilumos energijos perdavimui nereikia materialios terpės, kad kūnai gautų šią energiją.
To pavyzdys yra saulės spinduliuotė mūsų planetoje, čia kūnai neliečia.
Pataikius į kūną, absorbuojama dalis radiacijos ir ši dalis atsispindi. Sugertas radiacijos kiekis padidins kūno molekulių kinetinę energiją.
Kai kūnai tamsūs, jie sugeria daugiau radiacijos, kuri yra ant jų. Nors šviesos kūnai linkę atspindėti šią spinduliuotę.
Užsiprenumeruokite mūsų el. Pašto sąrašą ir gaukite įdomios informacijos bei naujinių savo el. Pašto dėžutėje
Ačiū, kad užsiregistravote.
