Esimerkki muunnoksista termodynamiikassa
Fysiikka / / July 04, 2021
Lämmön ja lämpötilan ero: Lämpö on energiaa, joka kulkee kehosta toiseen, kun taas lämpötila on kunkin molekyylin kineettisen energian mitta.
Terminen tasapaino: Se on hetki, jolloin kaksi tai useampi eri lämpötiloista oleva kappale saavuttaa tasapainon lämpöenergian siirtymisen vuoksi yhdestä niistä, kunnes ne saavuttavat saman lämpötilan.
Absoluuttiset lämpömittarit
Absoluuttinen lämpötila: Se on kunkin molekyylin keskimääräisen kineettisen energian mitta Kelvin-asteina.
Celsius: Se on lämpötilan mittaus veden sulamispisteen (0 ° C) ja kiehumispisteen (100 ° C) perusteella 1 atmosfäärissä.
Fahrenheit: Se ehdottaa lämpötilan asteina (32 ° F) sulamispistettä ja (212 ° F) veden kiehumispistettä 1 atmosfäärissä.
Kelvin: Se perustuu alimpaan saavutettavissa olevaan lämpötilaan (absoluuttinen nolla) ja vastaa arvoa - 273 ° C = 0 ° K ja sen asteikko on Celsius.
Rankine: Se perustuu alimpaan kehossa saavutettavaan lämpötilaan (absoluuttinen nolla), mutta tässä tapauksessa asteikko on sama kuin Fahrenheit-astetta ja vastaa - 460 ° F = 0 ° R
Muunnos ° F - ° C ° C = 5/9 (° F-32) |
Muunnos ° C ° F: ksi ° F = 9/5 (° C) +32 |
Muunnos ° K ° ° C: ksi ° C = ° K -273 |
Muunnos ° C ° K: ksi ° F = ° C + 273 |
° K - ° F muunnos ° F = 9/5 (° K-273) + 32 |
° F - ° K muunnos ° K = 5/9 (° F-32) + 273 |
ESIMERKKI MUUTOKSESTA:
Potilas sairaalassa on saavuttanut ruumiinlämpötilan 40 ° C, haluat tietää lämpötilan Fahrenheit-, Rankine- ja Kelvin-asteina.
Ensin määritetään aste celsiusasteiden ja muiden asteikoiden välillä.
° 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
Kuuma: Se on energia, joka kulkee kehosta toiseen, kun sillä on erilainen lämpötila. Lämpö on syy ja lämpötila on vaikutus. Sen yksiköt ovat:
Kalori: Lämpö, joka tarvitaan lämpötilan nostamiseen 1 ° C grammaa vettä.
Kilokalori: Lämpö, joka tarvitaan lämpötilan nostamiseen 1 ° C kilogrammasta vettä.
B.T.U: Lämmön määrä lämpötilan nostamiseksi 1 ° F kiloa vettä.
Joule: Tunnetaan lämmön mekaanisena ekvivalenttina ja on yhtä suuri kuin: 1 cal = 4,18 J
Ominaislämpökapasiteetti: Se on lämmön määrä, jota keho tukee tai voi lähettää.
Ominaislämpö: Massayksikköön kohdistuva lämpö on välttämätön sen lämpötilan nostamiseksi 1 ° C: lla.
Piilevä lämpö: Lämpö on syötettävä aineen kilogrammaan muutoslämpötilassa tilan muuttamiseksi.
Q = laskettu
m = kg
Cl = kcal / kg
Cl= Q / m
ESIMERKKI LATENTTISTA LÄMPÖ ONGELMASTA:
Laske piilolämpö 2,3 kg: n massasta, joka tuottaa 245 N voiman 12 m: n etäisyydellä.
Määritä ensin tehtävä työ.
W = Fd = (245 N) (12 m) = 2490 J
Kun työ on saatu jouleina, ne muunnetaan kaloreiksi seuraavalla suhteella:
1 cal - 4,81 J
x cal - 2490 J
x cal = (1 cal) (2490 J) / 4,81 J = 517,64 cal
Lopuksi lämmön tulos korvataan piilevällä lämpöyhtälöllä:
Cl= Q / m = 517,67 cal / 2,3 kg = 225,03 cal / kg
Fuusiolämpö: Se on lämpöenergian määrä, joka tarvitaan kiinteän aineen massayksikön sulattamiseksi. Sama määrä lämpöä on säteiltävä, kun aine jähmettyy.
Höyrystyslämpö: Se on energiamäärä, joka tarvitaan massayksikköön sisältyvien molekyylien erottamiseen ja aineen vaihtamiseksi nestefaasista höyryfaasiksi.