Przykład konwersji w termodynamice

Różnica między ciepłem a temperaturą: Ciepło to energia, która przechodzi z jednego ciała do drugiego, podczas gdy temperatura jest miarą energii kinetycznej każdej cząsteczki.
Równowaga termiczna; równowaga cieplna: Jest to moment, w którym dwa lub więcej ciał o różnych temperaturach osiąga równowagę dzięki przekazywaniu energii cieplnej z jednego z nich, aż osiągną równą temperaturę.
Bezwzględne wagi termometryczne
Temperatura absolutna: Jest to miara średniej energii kinetycznej każdej cząsteczki mierzona w stopniach Kelvina.
Celsjusz: Jest to pomiar w stopniach temperatury w oparciu o temperaturę topnienia (0°C) i temperaturę wrzenia (100°C) wody w 1 atmosferze.
Fahrenheita: Jest to miara w stopniach temperatury, którą proponuje (32 ° F) dla temperatury topnienia i (212 ° F) dla temperatury wrzenia wody w 1 atmosferze.
Kelwin: Opiera się na najniższej możliwej do uzyskania temperaturze (zero absolutne) i odpowiada - 273 ° C = 0 ° K, a jego skala to Celsjusz.
Rankine'a: Opiera się na najniższej temperaturze, jaką można uzyskać w ciele (zero absolutne), ale w tym przypadku skala będzie taka sama jak w stopniach Fahrenheita i odpowiada - 460 ° F = 0 ° R

PRZYKŁAD KONWERSJI:

Pacjent w szpitalu osiągnął temperaturę ciała 40 ° C, chcesz znać tę temperaturę w stopniach Fahrenheita, Rankine'a i Kelvina.
Najpierw określa się zależność między stopniami Celsjusza a pozostałymi skalami.
° 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
Gorąco: To energia, która przechodzi z jednego ciała do drugiego, gdy ma inną temperaturę. Ciepło jest przyczyną, a temperatura jest skutkiem. Jego jednostki to:
Kaloria: Ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury o 1°C grama wody.
kilokalorie: Ciepło potrzebne do podniesienia temperatury o 1°C kilograma wody.
BTU: Ilość ciepła do podniesienia temperatury 1 ° F funta wody.
Dżul: Znany jako mechaniczny równoważnik ciepła i jest równy: 1 cal = 4,18 J
Specyficzna pojemność cieplna: Jest to ilość ciepła, którą organizm wspiera lub może emitować.
Ciepło właściwe: Jest to niezbędne ciepło doprowadzone do jednostki masy, aby zwiększyć jej temperaturę o 1 ° C.
Ciepło: Jest to ciepło, które musi być dostarczone do kg substancji w temperaturze przemiany, aby zmienić jej stan.
Q = cal
m = kg
do_ja = kcal / kg
do_ja= Q / m

PRZYKŁAD PROBLEMU Z CIEPŁEM Utajonym:

Oblicz ciepło utajone ciała o masie 2,3 kg, które wytwarza siłę 245 N na odległość 12 m.
Najpierw określana jest wykonywana praca.

W = Fd = (245 N) (12 m) = 2490 J
Po zdobyciu pracy w dżulach są one przekształcane w kalorie z następującą zależnością:

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

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

Na koniec wynik ciepła jest podstawiony do równania ciepła utajonego:

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

Ciepło stapiania: Jest to ilość energii cieplnej potrzebna do stopienia masy jednostkowej substancji stałej. Ta sama ilość ciepła musi zostać wypromieniowana, gdy substancja zestala się.
Ciepło parowania: Jest to ilość energii potrzebna do oddzielenia cząsteczek zawartych w jednostce masy i zmiany substancji z fazy ciekłej w fazę gazową.