דוגמה להמרות בתרמודינמיקה

ההבדל בין חום לטמפרטורה: חום הוא האנרגיה העוברת מגוף אחד לאחר, ואילו הטמפרטורה היא מדד האנרגיה הקינטית של כל מולקולה.
שיווי משקל תרמי: זהו הרגע בו שניים או יותר גופים בטמפרטורות שונות מגיעים לשיווי משקל עקב העברת אנרגיית החום מאחד מהם, עד שהם מגיעים לטמפרטורה שווה.
מאזניים תרמומטריים מוחלטים
טמפרטורה מוחלטת: זהו המדד לאנרגיה הקינטית הממוצעת של כל מולקולה הנמדדת במעלות קלווין.
צֶלסִיוּס: זוהי המדידה במעלות טמפרטורה על בסיס נקודת ההיתוך (0 מעלות צלזיוס) ונקודת הרתיחה (100 מעלות צלזיוס) של מים באטמוספירה אחת.
פרנהייט: זהו המדד במעלות הטמפרטורה שהוא מציע (32 ° F) לנקודת ההיתוך ו (212 ° F) לנקודת הרתיחה של מים באטמוספירה אחת.
קלווין: הוא מבוסס על הטמפרטורה הנמוכה ביותר שניתן להשיג (אפס מוחלט) ומתאים ל - 273 מעלות צלזיוס = 0 מעלות צלזיוס וקנה המידה שלה הוא צלזיוס.
רנקין: הוא מבוסס על הטמפרטורה הנמוכה ביותר שניתן להשיג בגוף (אפס מוחלט), אך במקרה זה הסולם יהיה זהה לזה של מעלות פרנהייט ומתאים ל - 460 ° F = 0 ° R

דוגמה להמרה:

מטופל בבית חולים הגיע לטמפרטורת הגוף של 40 מעלות צלזיוס, אתה רוצה לדעת שהטמפרטורה במעלות פרנהייט, רנקין וקלווין.
ראשית נקבע הקשר בין מעלות צלזיוס לבין שאר המאזניים.
° 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.
חַם: זו האנרגיה העוברת מגוף אחד לאחר כאשר יש לו טמפרטורה שונה. חום הוא סיבה וטמפרטורה היא תוצאה. היחידות שלה הן:
קָלוֹרִיָה: כמות החום הדרושה כדי להעלות את הטמפרטורה 1 מעלות צלזיוס של גרם מים.
קילוקלוריה: חום הדרוש כדי להעלות את הטמפרטורה 1 מעלות צלזיוס של קילוגרם מים.
B.T.U: כמות החום כדי להעלות את הטמפרטורה 1 מעלות צלזיוס של קילו מים.
ג'אוּל: המכונה המקבילה המכנית של חום והיא שווה ל: 1 קלור = 4.18 J
קיבולת חום ספציפית: זוהי כמות החום שגוף תומך או יכול לפלוט.
חום ספציפי: זהו החום הדרוש המופעל על יחידת המסה כדי להגדיל את הטמפרטורה שלה ב -1 מעלות צלזיוס.
חום סמוי: זה החום שיש לספק לק"ג של חומר בטמפרטורת הטרנספורמציה, כדי לשנות את מצבו.
ש = קל
מ '= ק"ג
ג_l = קק"ל / ק"ג
ג_l= Q / m

דוגמא לבעיית חימום מאוחר:

חשב את החום הסמוי של גוף בעל מסה 2.3 ק"ג המייצר כוח של 245 N על פני מרחק 12 מ '.
ראשית קבעו את העבודה שמתבצעת.

W = Fd = (245 N) (12 מ ') = 2490 J
לאחר שהעבודה מתקבלת בג'ול, הם הופכים לקלוריות עם הקשר הבא:

1 קלוריות - 4.81 J
x cal - 2490 J

x cal = (1 cal) (2490 J) /4.81 J = 517.64 cal

לבסוף, תוצאת החום מוחלפת במשוואת החום הסמויה:

ג_l= Q / m = 517.67 cal / 2.3 kg = 225.03 cal / kg

חום של היתוך: זוהי כמות אנרגיית החום הנדרשת כדי להמיס את מסת היחידה של חומר מוצק. יש להקרין את אותה כמות חום כאשר החומר מתמצק.
חום אידוי: זוהי כמות האנרגיה הנדרשת להפרדת המולקולות הכלולות ביחידת מסה ושינוי החומר משלב הנוזל לשלב האדים.