Kalorimetrija - Toplota premika svet in je ključnega pomena tudi za naše preživetje. Dokaz za to je ogenj, brez njega ne moremo jesti ali se ogrevati.
Vročina je v drugih oblikah nepogrešljiva za naše vsakdanje življenje. THE kalorimetrija preučuje te pojave.
Kazalo
THE kalorimetrija gre za preučevanje pojavov, povezanih z izmenjavo toplotne energije. Ta prehod toplotne energije se imenuje toplota in se zgodi zaradi temperature med telesi.
Toplota je energija, ki se prenaša iz enega telesa v drugo, razlika je le v temperaturi med telesoma. Ta prenos energije v obliki toplote poteka iz telesa z najvišjo temperaturo v telo z najnižjo temperaturo.
Ko so telesa na zunanji strani toplotno izolirana, se prenos odvija, dokler teles ne dosežemo enakih temperatur, to je toplotnega ravnovesja.
Telo ima notranjo energijo in se ne ogreva. Zato bo šele ob prenosu energije obstajala toplota.
Energija, ki je v obliki toplote, povzroči spremembo telesne temperature, ki jo imenujemo občutljiva toplota. Ko se fizično stanje telesa spremeni, se tej energiji reče latentna toplota.
Velikost toplotne energije v tranzitu se imenuje količina toplote (Q). Količinska enota toplote je Joule (j) po mednarodnem sistemu (SI).
V praksi se uporablja tudi enota, imenovana kalorija (cal). Biti:
1 kal = 4,1868 J
Specifična toplota (c) bi bila konstanta deleža temeljne enačbe kalorimetrija. Ta vrednost je neposredno odvisna od snovi, ki obstaja v telesu, ki se preučuje.
Specifična toplota železa je 0,00 cal / gº C. Specifična toplota tekoče vode je 1 cal / gº C.
Toplotna zmogljivost je količina, pri kateri se izračuna masa in snov, iz katere je telo izdelano.
C = m.c
Biti to
C = toplotna zmogljivost (j / ° C ali cal / ° C)
m = masa (kg ali g)
c = specifična toplota (J / kgº C ali apno / gº C)
V posodo pri sobni temperaturi (20 ° C) smo dali 1,5 kg vode. Pri segrevanju se temperatura vode dvigne na 85 ° C. Ob upoštevanju, da je specifična toplota 1 cal / gº C.
Izračunata se količina toplote, ki jo voda prejme, da doseže to temperaturo, in toplotna zmogljivost tega dela vode. Da bi rešili ta primer, moramo v temeljni enačbi nadomestiti vse vrednosti kalorimetrija.
Pozornost do enotnosti je zelo pomembna. Masa vode se poroča v kilogramih. Ker je specifična toplotna enota v kal / gº C.
Možno je izračunati količino toplote, ki jo prejmemo ali prenesemo telesu, ki je spremenilo svoje agregatno stanje.
Medtem ko telo prejema to energijo in spreminja faze, je njegova temperatura stalna. Ta latentna toplota je naslednja formula:
Q = m. L
Q = količina toplote (J ali apno)
m = masa (kg ali g)
L = latentna toplota (J / kg ali kal / g)
Koliko toplote je potrebno, da se 600 kg ledu pri 0 ° C spremeni v vodo pri tej temperaturi? Upoštevati je treba, da je latentna toplota taljenja ledu 80 kal / g.
Za ta izračun zamenjajte vrednosti formule in ne pozabite preoblikovati enot:
m = 600 kg = 600 000 g
L = 80 kal / gº C
Q = 600 000. 80 = 48 000 000 kal = 48 000 kcal
Ko si dve ali več teles izmenjata toploto, bo ta prenos toplote potekal tako, da bo telo z višjo temperaturo to toplotno energijo preneslo na telo z nižjo temperaturo.
V izoliranih toplotnih sistemih bodo te izmenjave toplote potekale, dokler se med njimi ne vzpostavi toplotno ravnovesje. Končna temperatura bo enaka med telesi. In ko je ta stopnja dosežena, se celotna energija ohrani.
To je čas, ko poteka prenos toplote iz enega telesa v drugo.
Širjenje toplote poteka na tri različne načine:
Toplotna prevodnost, ki jo preučujemo v kalorimetriji, se zgodi, ko pride do širjenja toplote s toplotnim mešanjem, ki se pojavi v atomih in molekulah.
Ta vznemirjenost se prenaša na telo, dokler obstaja razlika v temperaturi med njimi. Pomembno je poudariti, da je za prenos tega toplotne energije, torej toplote, potreben material, ki bo prevodnik. Običajno so trdne snovi ali tekočine.
Obstajajo materiali, ki to prevodnost olajšajo. Med njimi so kovine. Obstajajo tudi toplotni izolatorji, ki toploto prevajajo nepopolno. Bili bi les, pluta in stiropor.
Primer te prevodne toplote bi bila kurišče z aluminijasto žlico. Žlica se zelo hitro segreje, lahko bi nam celo opekla roko.
Zato ima žlica les ali posebne materiale tam, kjer jih držimo, da se izognemo opeklinam.
Toplotna konvekcija je prenos toplote med transportom ogrevanega materiala zaradi razlike v gostoti. To se zgodi v tekočih in plinastih telesih (plinih).
Ko se snov segreje, se gostota tega telesa zmanjša. Ta sprememba telesne gostote ustvarja gibanje v plinastem ali tekočem telesu.
Del, ki je bil ogret, se bo dvignil, gostejši del telesa pa se bo spustil in tako ustvaril gibanje znotraj tekočine ali plina. To se imenuje konvekcijski tokovi.
To natančno pojasnjuje ogrevanje vode v loncu. Skozi te konvekcijske tokove se dviga najbolj vroča voda in spušča najhladnejša, ki bi bila najgostejša.
Toplotno obsevanje prenaša toploto skozi elektromagnetne valove. Ta prenos toplotne energije ne potrebuje materialnega medija, da bi ga telesa prejela.
Primer tega je sončno sevanje na našem planetu, kjer telesa niso v stiku.
Ko telo zadene, se nekaj sevanja absorbira in ta del se odbije. Količina absorbiranega sevanja bo povečala kinetično energijo telesnih molekul.
Ko so telesa temna, absorbirajo več sevanja, ki je na njih. Medtem ko svetlobna telesa ponavadi odražajo to sevanje.
Naročite se na naš e-poštni seznam in v svoj nabiralnik prejemajte zanimive informacije in posodobitve
Hvala za prijavo.
