Πώς μπορείτε να υπολογίσετε τις αλλαγές στη θερμική ενέργεια;
ΔQ =mcΔt
Οπου:
* ΔQ είναι η μεταβολή της θερμικής ενέργειας (μετρούμενη στο Joules, J)
* m είναι η μάζα της ουσίας (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα, kg)
* C είναι η ειδική θερμική ικανότητα της ουσίας (που μετράται σε joules ανά χιλιόγραμμο ανά βαθμό Κελσίου, J/kg ° C)
* Δt είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας (μετρούμενη σε βαθμούς Κελσίου, ° C)
Εδώ είναι μια κατανομή κάθε στοιχείου:
* Ειδική θερμική χωρητικότητα (c): Πρόκειται για μια υλική ιδιότητα που αντιπροσωπεύει την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 χιλιόγραμμα της ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου. Οι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ειδικές δυνατότητες θερμότητας. Για παράδειγμα, το νερό έχει υψηλή ειδική θερμική χωρητικότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αλλάξει τη θερμοκρασία του.
* Αλλαγή θερμοκρασίας (Δt): Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της τελικής θερμοκρασίας και της αρχικής θερμοκρασίας.
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι έχετε 0,5 κιλά νερού που είναι αρχικά στους 20 ° C και το θερμαίνετε στους 80 ° C. Η ειδική θερμική ικανότητα του νερού είναι περίπου 4186 J/kg ° C.
* Δt =80 ° C - 20 ° C =60 ° C
* ΔQ =(0,5 kg) * (4186 J/kg ° C) * (60 ° C) =125,580 J
Επομένως, η μεταβολή της θερμικής ενέργειας του νερού είναι 125.580 joules.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο τύπος ισχύει για καταστάσεις όπου δεν υπάρχει καμία αλλαγή στην κατάσταση της ύλης (π.χ. χωρίς τήξη ή βρασμό).
* Για αλλαγές φάσης (τήξη, κατάψυξη, βρασμό, συμπύκνωση), πρέπει να εξετάσετε την λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης ή εξάτμισης.
* Αυτός ο τύπος βασίζεται στην υπόθεση ότι το σύστημα είναι κλειστό, που σημαίνει ότι δεν χάνεται θερμότητα στο περιβάλλον.
Με την κατανόηση αυτού του τύπου και τις έννοιες πίσω από αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε τις αλλαγές στη θερμική ενέργεια για μια ποικιλία σεναρίων.
