熱力学における変換の例
物理 / / July 04, 2021
熱と温度の違い: 熱はある物体から別の物体に移動するエネルギーであり、温度は各分子の運動エネルギーの尺度です。
熱平衡: これは、異なる温度の2つ以上の物体が、それらの1つからの熱エネルギーの伝達により、等しい温度に達するまで平衡に達する瞬間です。
絶対温度測定スケール
絶対温度: これは、ケルビン度で測定された各分子の平均運動エネルギーの尺度です。
摂氏: これは、1気圧での水の融点(0°C)と沸点(100°C)に基づく温度の測定値です。
華氏: これは、1気圧での水の融点(32°F)と沸点(212°F)を提案する温度の尺度です。
ケルビン: これは、取得できる最低温度(絶対零度)に基づいており、-273°C = 0°Kに対応し、そのスケールは摂氏です。
ランキン: これは、体内で取得できる最低温度(絶対零度)に基づいていますが、この場合、スケールは華氏のスケールと同じになり、-460°F = 0°Rに対応します。
変換°Fから°C °C = 5/9(°F-32) |
変換°Cから°F °F = 9/5(°C)+32 |
変換°Kから°C °C =°K-273 |
°Cから°Kへの変換 °F =°C + 273 |
°Kから°Fへの変換 °F = 9/5(°K -273)+ 32 |
°Fから°Kへの変換 °K = 5/9(°F-32)+273 |
変換の例:
病院の患者が体温40°Cに達した場合、華氏、ランキン度、ケルビン度でその温度を知りたいと思います。
まず、摂氏と他のスケールとの関係が決定されます。
°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
ホット: 温度が異なると、ある物体から別の物体に移動するエネルギーです。 熱が原因であり、温度が影響します。 その単位は次のとおりです。
カロリー: 水1グラムの温度を1°C上げるのに必要な熱量。
キロカロリー: 1キログラムの水の温度を1°C上げるのに必要な熱。
B.T.U: 1ポンドの水の温度を1°F上げるための熱量。
ジュール: 熱の仕事当量として知られており、次の値に等しくなります:1 cal = 4.18 J
比熱容量: これは、体がサポートする、または放出できる熱量です。
比熱: 質量の単位に加えられる熱は、その温度を1°C上昇させるために必要です。
潜熱: 物質の状態を変えるために、変換温度で物質のkgに供給されなければならないのは熱です。
Q =カロリー
m = kg
Cl = kcal / kg
Cl= Q / m
潜熱問題の例:
12mの距離にわたって245Nの力を生成する質量2.3kgの物体の潜熱を計算します。
まず、実行されている作業を判別します。
W = Fd =(245 N)(12 m)= 2490 J
ジュールで作品が取得されると、次の関係でカロリーに変換されます。
1カロリー-4.81J
x cal-2490 J
xカロリー=(1カロリー)(2490 J)/4.81 J = 517.64カロリー
最後に、熱の結果が潜熱方程式に代入されます。
Cl= Q / m = 517.67 cal / 2.3 kg = 225.03 cal / kg
融合熱: これは、固体物質の単位質量を溶かすのに必要な熱エネルギーの量です。 物質が固化するとき、これと同じ量の熱を放射する必要があります。
蒸発熱: これは、質量の単位に含まれる分子を分離し、物質を液相から気相に変化させるために必要なエネルギー量です。