Kalorimetria - Teplo hýbe svetom a je tiež nevyhnutné pre naše prežitie. Dôkazom toho je oheň, bez ktorého nemôžeme jesť ani sa udržiavať v teple.
Teplo v iných formách je nevyhnutné pre náš každodenný život. THE kalorimetria študuje tieto javy.
Register
THE kalorimetria je to štúdium javov, ktoré súvisia s výmenami tepelnej energie. Tento prechod tepelnej energie sa nazýva teplo a deje sa v dôsledku teploty medzi telesami.
Teplo je energia prenášaná z jedného tela do druhého, jediným rozdielom je teplota medzi telami. K tomuto prenosu energie vo forme tepla dochádza z tela s najvyššou teplotou do tela s najnižšou teplotou.
Keď sú telesá zvonku tepelne izolované, dochádza k prenosu, kým sa nedosiahne rovnaká teplota telies, to znamená tepelná rovnováha.
Telo má vnútornú energiu a nie teplo. Preto existuje iba teplo, keď sa prenáša energia.
Energia, ktorá je vo forme tepla, vyvoláva zmenu telesnej teploty, ktorá sa nazýva citeľné teplo. Keď sa zmení fyzický stav tela, táto energia sa nazýva latentné teplo.
Prepravovaná tepelná energia má svoju veľkosť, ktorá sa nazýva množstvo tepla (Q). Jednotkou množstva tepla je Joule (j) podľa medzinárodného systému (SI).
V praxi sa používa aj jednotka s názvom kalórie (kalórie). Byť:
1 kal = 4,1868 J
Merné teplo (c) by bolo konštantou pomeru základnej rovnice kalorimetria. Táto hodnota priamo závisí od látky, ktorá existuje v tele, ktoré sa má študovať.
Špecifické teplo železa je 0,00 kal / g ° C. Merné teplo kvapalnej vody je 1 kal / g ° C.
Tepelná kapacita je množstvo, z ktorého sa počíta hmotnosť a látka, z ktorej je telo vyrobené.
C = m.c
Byť tým
C = tepelná kapacita (j / ° C alebo kal / ° C)
m = hmotnosť (kg alebo g)
c = merné teplo (J / kg ° C alebo vápno / g ° C)
1,5 kg vody sa umiestnilo na panvicu pri izbovej teplote (20 ° C). Pri zahriatí teplota vody vystúpi na 85 ° C. Ak vezmeme do úvahy, že špecifické teplo je 1 kal / g ° C.
Vypočíta sa množstvo tepla prijatého vodou na dosiahnutie tejto teploty a tepelná kapacita tejto časti vody. Na vyriešenie tohto prípadu musíme nahradiť všetky hodnoty v základnej rovnici kalorimetria.
Pozor na jednotu je veľmi dôležitý. Hmotnosť vody sa uvádza v kilogramoch. Pretože špecifická tepelná jednotka je v kal / g ° C.
Je možné vypočítať množstvo prijatého alebo preneseného tepla do tela, ktoré zmenilo svoj fyzikálny stav.
Zatiaľ čo toto telo prijíma túto energiu, mení fázy, jeho teplota je konštantná. Toto latentné teplo má nasledujúci vzorec:
Q = m. Ľ
Q = množstvo tepla (J alebo vápno)
m = hmotnosť (kg alebo g)
L = latentné teplo (J / kg alebo kal / g)
Koľko tepla je potrebné na to, aby sa 600 kg blok ľadu pri 0 ° C premenil na vodu pri tejto teplote? Je potrebné vziať do úvahy, že latentné teplo topiaceho sa ľadu je 80 kal / g.
Pre tento výpočet nahraďte hodnoty vzorca a nezabudnite transformovať jednotky:
m = 600 kg = 600 000 g
L = 80 kal / g ° C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 kal. = 48 000 kcal
Keď si dve alebo viac telies vymieňajú teplo, bude tento prenos tepla prebiehať tak, že telo s vyššou teplotou odovzdá túto tepelnú energiu telu s nižšou teplotou.
V izolovaných tepelných systémoch budú tieto výmeny tepla prebiehať až do dosiahnutia tepelnej rovnováhy medzi nimi. Konečná teplota bude medzi telami rovnaká. Po dosiahnutí tohto štádia sa zachová celková energia.
Je to čas, keď dochádza k prenosu tepla z jedného tela do druhého.
Šírenie tepla prebieha tromi rôznymi spôsobmi:
Tepelné vedenie študované v kalorimetrii nastáva, keď sa šíri teplo tepelným miešaním, ktoré sa vyskytuje v atómoch a molekulách.
Toto rozrušenie sa prenáša na telo, pokiaľ je medzi nimi rozdiel v teplotách. Je dôležité zdôrazniť, že na to, aby došlo k tomuto prenosu tepelnej energie, teda k teplu, je potrebné, aby vodičom bol materiál. Spravidla sú to pevné látky alebo tekutiny.
Existujú materiály, ktoré toto vedenie uľahčujú. Medzi nimi sú aj kovy. Existujú aj tepelné izolátory, ktoré vedú teplo nedokonale. Boli by to drevo, korok a polystyrén.
Príkladom tohto vodivého tepla by mohla byť panvica na oheň s hliníkovou lyžičkou. Lyžica sa veľmi rýchlo zahreje, mohla by nás dokonca popáliť.
Preto má lyžica drevo alebo špecifické materiály, kde ich držíme, aby nedošlo k popáleniu.
Tepelná konvekcia je prenos tepla počas prepravy ohriateho materiálu v dôsledku rozdielu hustoty. K tomu dochádza v kvapalných a plynných telesách (plynoch).
Keď sa látka zahreje, hustota tohto tela klesá. Táto zmena hustoty tela vytvára pohyb vo vnútri plynného alebo kvapalného tela.
Zahriata časť sa zvýši a hustejšia časť tela zostúpi, čím sa vytvorí pohyb v kvapaline alebo plyne. Toto sa nazýva konvekčné prúdy.
To presne vysvetľuje ohrev vody v hrnci. Prostredníctvom týchto konvekčných prúdov stúpa najteplejšia voda a klesá najchladnejšia, ktorá by bola najhustejšia.
Tepelné ožarovanie prenáša teplo elektromagnetickými vlnami. Tento prenos tepelnej energie nepotrebuje hmotné médium pre telá, aby túto energiu prijali.
Príkladom toho je slnečné žiarenie na našej planéte, kde tieto telá nie sú v kontakte.
Keď je telo zasiahnuté, časť žiarenia je absorbovaná a táto časť sa odráža. Množstvo absorbovaného žiarenia zvýši kinetickú energiu molekúl tela.
Keď sú telá tmavé, absorbujú viac žiarenia, ktoré je na nich. Zatiaľ čo ľahké telá majú tendenciu toto žiarenie odrážať.
Prihláste sa na odber nášho e-mailového zoznamu a vo svojej e-mailovej schránke dostanete zaujímavé informácie a novinky
Ďakujeme za prihlásenie.
