Πώς υπολογίζετε τη θερμική ενέργεια όταν γνωρίζετε τον όγκο και τη θερμοκρασία;

Δεν μπορείτε να υπολογίσετε τη θερμική ενέργεια γνωρίζοντας μόνο τον όγκο και τη θερμοκρασία. Χρειάζεστε πρόσθετες πληροφορίες. Εδώ γιατί και τι άλλο χρειάζεστε:

Γιατί ο όγκος και η θερμοκρασία από μόνα τους δεν είναι αρκετοί:

* Η θερμότητα είναι μια μορφή μεταφοράς ενέργειας. Είναι η ποσότητα ενέργειας που μετακινείται από το ένα αντικείμενο στο άλλο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.

* Η θερμότητα εξαρτάται από την ουσία. Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές ικανότητες για την αποθήκευση και τη μεταφορά θερμότητας. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται Ειδική θερμική χωρητικότητα .

* Η θερμότητα εξαρτάται από τη μάζα Μια μεγαλύτερη μάζα του ίδιου υλικού θα απαιτήσει περισσότερη ενέργεια για να αλλάξει τη θερμοκρασία της με την ίδια ποσότητα.

Τι χρειάζεστε για τον υπολογισμό της θερμικής ενέργειας:

1. Ειδική θερμική χωρητικότητα (c): Αυτή είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου (ή 1 Kelvin). Μπορείτε να αναζητήσετε συγκεκριμένες δυνατότητες θερμότητας σε πίνακες.

2. μάζα (m): Η μάζα της ουσίας σε γραμμάρια (ή χιλιόγραμμα).

3. Αλλαγή θερμοκρασίας (Δt): Η διαφορά στη θερμοκρασία μεταξύ των αρχικών και των τελικών καταστάσεων.

Ο τύπος:

Ο τύπος για τον υπολογισμό της θερμικής ενέργειας (Q) είναι:

q =m * c * Δt

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι έχετε 100 γραμμάρια νερού (C =4.18 J/G ° C) και θέλετε να το θερμαίνετε από 20 ° C έως 50 ° C.

* m =100 g

* c =4.18 j/g ° C

* Δt =50 ° C - 20 ° C =30 ° C

q =100 g * 4.18 j/g ° C * 30 ° C =12540 j

Ως εκ τούτου, χρειάζεστε 12.540 joules θερμικής ενέργειας για να αυξήσετε τη θερμοκρασία των 100 γραμμάρια νερού από 20 ° C έως 50 ° C