Konversioonide näide termodünaamikas

Soojuse ja temperatuuri erinevus: Soojus on energia, mis liigub ühest kehast teise, temperatuur on aga iga molekuli kineetilise energia mõõt.
Termiline tasakaal: See on hetk, mil kaks või enam erineva temperatuuriga keha jõuavad ühest neist soojusenergia ülekande tõttu tasakaalu, kuni nad saavutavad võrdse temperatuuri.
Absoluutsed termomeetrilised kaalud
Absoluutne temperatuur: See on iga molekuli keskmise kineetilise energia mõõt, mõõdetuna Kelvini kraadides.
Celsiuse järgi: See on temperatuuri mõõtmine kraadides, mis põhineb vee sulamistemperatuuril (0 ° C) ja keemistemperatuuril (100 ° C) 1 atmosfääris.
Fahrenheit: Temperatuurikraadides mõõdetakse seda sulamistemperatuuri jaoks (32 ° F) ja vee keemistemperatuuri 1 atmosfääris (212 ° F).
Kelvin: See põhineb madalaimal võimalikul temperatuuril (absoluutne null) ja vastab –273 ° C = 0 ° K ja selle skaala on Celsiuse järgi.
Rankine: See põhineb madalaimal kehas saavutataval temperatuuril (absoluutne null), kuid sel juhul on skaala sama mis Fahrenheiti kraadides ja vastab - 460 ° F = 0 ° R

NÄIDE konversioonist:

Haiglas oleva patsiendi kehatemperatuur on 40 ° C, soovite teada seda temperatuuri Fahrenheiti, Rankine ja Kelvini kraadides.
Kõigepealt määratakse kindlaks Celsiuse kraadide ja teiste skaalade suhe.
° K = ° C + 273 = 40 + 273 = 313 ° K
° F = 9/5 (° K -273) + 32 = 9/5 (313-273) + 32 = 104 ° F
° R = ° F + 460 = 104 + 460 = 564 ° R
Kuum: See on energia, mis liigub kehast teise, kui sellel on erinev temperatuur. Kuumus on põhjus ja temperatuur on tagajärg. Selle üksused on:
Kalorid: 1 grammi vee temperatuuri tõstmiseks vajalik soojushulk.
Kilokalor: Kuumus, mis on vajalik kilogrammi vee temperatuuri 1 ° C tõstmiseks.
B.T.U: Soojuse kogus temperatuuri tõstmiseks 1 ° F naela veest.
Joule: Tuntud kui soojuse mehaaniline ekvivalent ja on võrdne: 1 cal = 4,18 J
Spetsiifiline soojusvõimsus: See on soojushulk, mida keha toetab või suudab eraldada.
Erisoojus: Massiühikule rakendatakse vajalikku soojust, et tõsta selle temperatuuri 1 ° C võrra.
Varjatud soojus: Oleku muutmiseks peab muundumistemperatuuril aine kg-le andma soojus.
Q = cal
m = kg
C_l = kcal / kg
C_l= Q / m

NÄIDE LATENTSOOJUSE PROBLEEMIST:

Arvutage varjatud soojus massist 2,3 kg, mis tekitab 12 m kaugusel 245 N jõu.
Kõigepealt tehke kindlaks tehtav töö.

W = Fd = (245 N) (12 m) = 2490 J
Kui töö on saadud džaulides, muudetakse need kaloriteks järgmise suhtega:

1 kal - 4,81 J
x cal - 2490 J

x cal = (1 cal) (2490 J) / 4,81 J = 517,64 cal

Lõpuks asendatakse kuumuse tulemus varjatud soojuse võrrandiga:

C_l= Q / m = 517,67 cal / 2,3 kg = 225,03 cal / kg

Termotuumasünteesi kuumus: See on tahke aine massiühiku sulatamiseks vajalik soojusenergia kogus. Aine tahkumisel peab kiirgama sama palju soojust.
Aurustumissoojus: See on energiahulk, mis on vajalik massiühikus sisalduvate molekulide eraldamiseks ja aine vahetamiseks vedelast faasist aurufaasiks.