Kalorimetrija - karstums pārvieto pasauli un ir arī būtisks mūsu izdzīvošanai. Pierādījums tam ir uguns, bez tās mēs nevaram ēst vai sildīt.
Siltums citos veidos ir neaizstājams mūsu ikdienas dzīvē. kalorimetrija pēta šīs parādības.
Indekss
kalorimetrija tas ir parādību izpēte, kas saistīta ar siltumenerģijas apmaiņu. Šo siltumenerģijas tranzītu sauc par siltumu un tas notiek temperatūras dēļ starp ķermeņiem.
Siltums ir enerģija, kas tiek pārnesta no viena ķermeņa uz otru, vienīgā atšķirība ir temperatūra starp ķermeņiem. Šī enerģijas pārnešana siltuma veidā notiek no ķermeņa ar visaugstāko temperatūru uz ķermeni ar zemāko temperatūru.
Kad ķermeņi ir siltināti no ārpuses, pārnešana notiek, līdz tiek sasniegta ķermeņa vienāda temperatūra, tas ir, siltuma līdzsvars.
Ķermenim ir iekšēja enerģija, nevis pats sevi silda. Tāpēc siltums pastāv tikai tad, kad enerģija tiek pārraidīta.
Enerģija, kas ir siltuma formā, rada ķermeņa temperatūras izmaiņas, ko sauc par saprātīgu siltumu. Mainoties ķermeņa fiziskajam stāvoklim, šo enerģiju sauc par latentu siltumu.
Tranzīta siltumenerģijas lielumu sauc par siltuma daudzumu (Q). Siltuma daudzuma vienība ir Džoule (j) saskaņā ar Starptautisko sistēmu (SI).
Praksē tiek izmantota arī mērvienība, ko sauc par kaloriju (cal). Būt:
1 kal = 4,1868 J
Īpatnējais siltums (c) būtu pamatvienādojuma proporcijas konstante kalorimetrija. Šī vērtība ir tieši atkarīga no vielas, kas atrodas pētāmajā ķermenī.
Dzelzs īpatnējais siltums ir 0,00 cal / gº C. Šķidrā ūdens īpatnējais siltums ir 1 cal / gº C.
Siltuma jauda ir lielums, kurā tiek aprēķināta ķermeņa masa un viela.
C = mc
Būt tādam
C = siltuma jauda (j / ° C vai cal / ° C)
m = masa (kg vai g)
c = īpatnējais siltums (J / kgº C vai kaļķis / gº C)
1,5 kg ūdens ievietoja pannā istabas temperatūrā (20 ° C). Sildot, ūdens temperatūra paaugstinās līdz 85 ° C. Ņemot vērā, ka īpatnējais siltums ir 1 cal / gº C.
Tiek aprēķināts siltuma daudzums, ko ūdens saņem, lai sasniegtu šo temperatūru, un šīs ūdens daļas siltuma jauda. Lai atrisinātu šo gadījumu, mums ir jānomaina visas vērtības pamata vienādojumā kalorimetrija.
Uzmanība vienotībai ir ļoti svarīga. Ūdens masa ir norādīta kilogramos. Tā kā īpatnējā siltuma vienība ir cal / gº C.
Ir iespējams aprēķināt saņemto vai nodoto siltuma daudzumu ķermenim, kurš ir mainījis fizisko stāvokli.
Kamēr šis ķermenis saņem šo enerģiju, mainot fāzes, tā temperatūra ir nemainīga. Šī latentā siltuma ir šāda formula:
Q = m. L
Q = siltuma daudzums (J vai kaļķi)
m = masa (kg vai g)
L = latentais siltums (J / kg vai cal / g)
Cik daudz siltuma vajag, lai 600 kg ledus bloks 0 ° C temperatūrā tiktu pārvērsts par ūdeni šajā temperatūrā? Jāņem vērā, ka ledus kušanas latentais siltums ir 80 cal / g.
Šajā aprēķinā aizstājiet formulas vērtības, neaizmirstot pārveidot vienības:
m = 600 kg = 600 000 g
L = 80 cal / g ° C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 cal = 48 000 kcal
Kad divi vai vairāki ķermeņi apmainās ar siltumu, šī siltuma pārnese notiks tādā veidā, ka ķermenis ar augstāku temperatūru nodos šo siltuma enerģiju ķermenim ar zemāku temperatūru.
Izolētās siltumapgādes sistēmās šīs siltuma apmaiņas notiks, līdz tiks izveidots siltuma līdzsvars starp tām. Galīgā temperatūra starp ķermeņiem būs vienāda. Un, kad šis posms ir sasniegts, kopējā enerģija tiek saglabāta.
Tas ir laiks, kad notiek siltuma pārnese no viena ķermeņa uz otru.
Siltuma izplatīšanās notiek trīs dažādos veidos:
Siltumvadītspēja, kas pētīta kalorimetrijā, notiek, kad notiek siltuma izplatīšanās caur termisko maisīšanu, kas notiek atomos un molekulās.
Šis satraukums tiek nodots ķermenim, kamēr starp tiem ir atšķirīga temperatūra. Ir svarīgi uzsvērt, ka, lai notiktu šī siltuma enerģijas pārraide, tas ir, siltums, materiālam jābūt vadītājam. Parasti tie ir cietas vielas vai šķidrumi.
Ir materiāli, kas atvieglo šo vadīšanu. Starp tiem ir metāli. Ir arī siltumizolatori, kas siltumu vada nepilnīgi. Tie būtu koks, korķis un putupolistirols.
Šī vadīšanas siltuma piemērs varētu būt uguns panna ar alumīnija karoti. Karote ļoti ātri sakarst, tā var pat sadedzināt mūsu roku.
Tāpēc karotē ir koks vai īpaši materiāli, kur mēs tos turam, lai izvairītos no apdegumiem.
Termiskā konvekcija ir siltuma pārnešana sasildīta materiāla transportēšanas laikā blīvuma starpības dēļ. Tas notiek šķidros un gāzveida ķermeņos (gāzēs).
Kad viela tiek uzkarsēta, šī ķermeņa blīvums samazinās. Šīs ķermeņa blīvuma izmaiņas rada kustību gāzveida vai šķidrā ķermeņa iekšienē.
Sasildītā daļa paaugstināsies, un blīvākā ķermeņa daļa nolaisties, tādējādi radot kustību šķidruma vai gāzes iekšienē. To sauc par konvekcijas strāvām.
Tas precīzi izskaidro ūdens sildīšanu katlā. Caur šīm konvekcijas straumēm paaugstinās karstākais ūdens un nolaižas visaukstākais, kas būtu visblīvākais.
Termiskā apstarošana nodod siltumu caur elektromagnētiskajiem viļņiem. Šai siltuma enerģijas pārraidei nav vajadzīgs materiāls līdzeklis, lai ķermeņi varētu saņemt šo enerģiju.
Piemērs tam ir saules starojums uz mūsu planētas, šeit ķermeņi nav saskarē.
Kad trāpās ķermenim, daļa no starojuma tiek absorbēta, un šī daļa tiek atspoguļota. Absorbētā starojuma daudzums palielinās ķermeņa molekulu kinētisko enerģiju.
Kad ķermeņi ir tumši, tie absorbē vairāk starojuma, kas uz tiem atrodas. Kaut arī gaismas ķermeņiem ir tendence atspoguļot šo starojumu.
Abonējiet mūsu e-pasta sarakstu un saņemiet interesantu informāciju un atjauninājumus savā e-pasta iesūtnē
Paldies, ka reģistrējāties.
