Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Aký je rozdiel medzi teplom a teplotou?
- Jednoduchá zmena vo výpočtoch teploty
- Výpočet zmeny teploty z prenosu tepla
Termodynamika je oblasť fyziky zaoberajúca sa prenosom teploty, tepla a nakoniec aj energie. Aj keď zákony termodynamiky môžu byť trochu zložité, prvým termodynamickým zákonom je jednoduchý vzťah medzi vykonanou prácou, pridaním tepla a zmenou vnútornej energie látky. Ak musíte vypočítať zmenu teploty, je to buď jednoduchý proces odpočítania starej teploty od novej, alebo to môže zahŕňať prvý zákon, množstvo energie pridanej ako teplo a špecifickú tepelnú kapacitu látky v otázka.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Jednoduchá zmena teploty sa vypočíta odpočítaním konečnej teploty od pôvodnej teploty. Možno budete musieť previesť z Fahrenheita na stupne Celzia alebo naopak, čo môžete urobiť pomocou vzorca alebo online kalkulačky.
Ak ide o prenos tepla, použite tento vzorec: zmena teploty = Q / cm na výpočet zmeny teploty zo špecifického množstva pridaného tepla. Q predstavuje pridané teplo, C je špecifická tepelná kapacita látky, ktorú zahrievate, a m je hmotnosť látky, ktorú zohrievate.
Aký je rozdiel medzi teplom a teplotou?
Kľúčovým kúskom pozadia, ktorý potrebujete na výpočet teploty, je rozdiel medzi teplom a teplotou. Teplota látky je niečo, čo poznáš z každodenného života. Je to množstvo, ktoré zmeráte teplomerom. Tiež viete, že teploty varu a teploty topenia látok závisia od ich teploty. V skutočnosti je teplota mierou vnútornej energie, ktorú látka má, ale táto informácia nie je dôležitá pre vypracovanie zmeny teploty.
Teplo je trochu iné. Toto je termín na prenos energie prostredníctvom tepelného žiarenia. Prvý termodynamický zákon hovorí, že zmena energie sa rovná súčtu pridaného tepla a vykonanej práce. Inými slovami, môžete dať niečomu viac energie zohriatím (prenosom tepla) alebo fyzickým pohybom alebo miešaním (vykonávaním práce na ňom).
Jednoduchá zmena vo výpočtoch teploty
Najjednoduchší výpočet teploty, ktorý možno budete musieť urobiť, spočíva v stanovení rozdielu medzi počiatočnou a konečnou teplotou. Je to ľahké. Odpočítaním konečnej teploty od počiatočnej teploty zistíte rozdiel. Ak teda niečo začína na 50 stupňov Celzia a končí na 75 stupňov C, potom je zmena teploty 75 stupňov C - 50 stupňov C = 25 stupňov C. Pre zníženie teploty je výsledok negatívny.
Najväčšia výzva pre tento typ výpočtu nastane, keď potrebujete urobiť prevod teploty. Obe teploty musia byť buď Fahrenheit alebo Celzia. Ak máte jednu z nich, jednu z nich skonvertujte. Ak chcete prepnúť z Fahrenheita na Celzia, odpočítajte 32 od sumy vo Fahrenheite, vynásobte výsledok 5 a potom ho vydeľte 9. Ak chcete previesť z Celzia na Fahrenheit, najskôr vynásobte sumu 9, potom ho vydeľte 5 a nakoniec pridať 32 do výsledku. Prípadne stačí použiť online kalkulačku.
Výpočet zmeny teploty z prenosu tepla
Ak máte komplikovanejší problém s prenosom tepla, výpočet zmeny teploty je zložitejší. Vzorec, ktorý potrebujete, je:
Zmena teploty = Q / cm
Kde Q je pridané teplo, C je špecifická tepelná kapacita látky a m je množstvo látky, ktorú zohrievate.Teplo sa udáva v jouloch (J), merná tepelná kapacita je množstvo v jouloch na kilogram (alebo gram) ° C a hmotnosť je v kilogramoch (kg) alebo gramoch (g). Voda má špecifickú tepelnú kapacitu tesne pod 4,2 J / g ° C, takže ak zvýšite teplotu 100 g vody pomocou 4 200 J tepla, získate:
Zmena teploty = 4200 J * (4,2 J / g ° C x 100 g) = 10 ° C
Teplota vody sa zvyšuje o 10 stupňov C. Jediná vec, ktorú musíte mať na pamäti, je to, že musíte používať konzistentné jednotky na hromadenie. Ak máte špecifickú tepelnú kapacitu v J / g ° C, potom potrebujete hmotnosť látky v gramoch. Ak ju máte v J / kg ° C, potom potrebujete hmotnosť látky v kilogramoch.