ตัวอย่างการแปลงในอุณหพลศาสตร์

ความแตกต่างระหว่างความร้อนและอุณหภูมิ: ความร้อนคือพลังงานที่ส่งผ่านจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่ง ในขณะที่อุณหภูมิเป็นตัววัดพลังงานจลน์ของแต่ละโมเลกุล
สมดุลความร้อน: เป็นช่วงเวลาที่วัตถุอุณหภูมิต่างกันตั้งแต่สองตัวขึ้นไปถึงสมดุลเนื่องจากการถ่ายเทพลังงานความร้อนจากตัวใดตัวหนึ่ง จนกระทั่งถึงอุณหภูมิที่เท่ากัน
เครื่องชั่งเทอร์โมเมตริกแบบสัมบูรณ์
อุณหภูมิสัมบูรณ์: มันคือการวัดพลังงานจลน์เฉลี่ยของแต่ละโมเลกุลที่วัดเป็นองศาเคลวิน
เซลเซียส: เป็นการวัดค่าองศาของอุณหภูมิตามจุดหลอมเหลว (0 ° C) และจุดเดือด (100 ° C) ของน้ำที่ 1 บรรยากาศ
ฟาเรนไฮต์: เป็นการวัดอุณหภูมิที่เสนอ (32 ° F) สำหรับจุดหลอมเหลวและ (212 ° F) สำหรับจุดเดือดของน้ำที่ 1 บรรยากาศ
เคลวิน: มันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิต่ำสุดที่สามารถรับได้ (ศูนย์สัมบูรณ์) และสอดคล้องกับ - 273 ° C = 0 ° K และมาตราส่วนคือเซลเซียส
แรงคิน: มันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิต่ำสุดที่สามารถรับได้ในร่างกาย (ศูนย์สัมบูรณ์) แต่ในกรณีนี้มาตราส่วนจะเหมือนกับองศาฟาเรนไฮต์และสอดคล้องกับ - 460 ° F = 0 ° R

ตัวอย่างการแปลง:

ผู้ป่วยในโรงพยาบาลมีอุณหภูมิร่างกายถึง 40 องศาเซลเซียส อยากทราบว่าอุณหภูมิมีหน่วยเป็นองศาฟาเรนไฮต์ แรงคิน และเคลวิน
ขั้นแรกให้กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างองศาเซนติเกรดกับระดับอื่นๆ
° 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
ร้อน: เป็นพลังงานที่ส่งผ่านจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งเมื่อมีอุณหภูมิต่างกัน ความร้อนเป็นเหตุ อุณหภูมิเป็นผล หน่วยของมันคือ:
แคลอรี่: ปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิ 1 ° C ของน้ำหนึ่งกรัม
กิโลแคลอรี: ความร้อนจำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิ 1 ° C ของน้ำหนึ่งกิโลกรัม
บีทียู: ปริมาณความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น 1 °F ต่อน้ำหนึ่งปอนด์
จูล: เรียกว่าเทียบเท่าทางกลของความร้อนและมีค่าเท่ากับ: 1 cal = 4.18 J
ความจุความร้อนจำเพาะ: เป็นปริมาณความร้อนที่ร่างกายรองรับหรือปล่อยออกมาได้
ความร้อนจำเพาะ: เป็นความร้อนที่จำเป็นต่อหน่วยมวลเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ 1 ° C
ความร้อนแฝง: มันคือความร้อนที่ต้องจ่ายให้กับกิโลกรัมของสารที่อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเพื่อเปลี่ยนสถานะ
Q = แคล
ม. = กก.
ค_l = แคลอรี / กก.
ค_l= Q / m

ตัวอย่างปัญหาความร้อนแฝง:

คำนวณความร้อนแฝงของวัตถุมวล 2.3 กก. ที่ผลิตแรง 245 นิวตัน ในระยะ 12 เมตร
ขั้นแรกให้กำหนดงานที่กำลังทำ

W = Fd = (245 N) (12 ม.) = 2490 J
เมื่อได้งานใน Joules พวกมันจะถูกแปลงเป็นแคลอรีด้วยความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

1 แคล - 4.81 J
x แคล - 2490 J

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

ในที่สุด ผลลัพธ์ของความร้อนจะถูกแทนที่เป็นสมการความร้อนแฝง:

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

ความร้อนหลอมเหลว: คือปริมาณพลังงานความร้อนที่จำเป็นในการละลายมวลหน่วยของสารที่เป็นของแข็ง ความร้อนในปริมาณเท่ากันนี้จะต้องแผ่ออกมาเมื่อสารแข็งตัว
ความร้อนของการกลายเป็นไอ: คือปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการแยกโมเลกุลที่มีอยู่ในหน่วยมวลและเปลี่ยนสารจากเฟสของเหลวเป็นเฟสไอ