Пример преобразований в термодинамике

Разница между теплом и температурой: Тепло - это энергия, которая передается от одного тела к другому, а температура - это мера кинетической энергии каждой молекулы.
Тепловое равновесие: Это момент, когда два или более тела с разной температурой достигают равновесия из-за передачи тепловой энергии от одного из них, пока не достигнут одинаковой температуры.
Абсолютные термометрические весы
Абсолютная температура: Это мера средней кинетической энергии каждой молекулы, измеряемой в градусах Кельвина.
Цельсия: Это измерение в градусах температуры, основанное на температуре плавления (0 ° C) и температуре кипения (100 ° C) воды при 1 атмосфере.
Фаренгейт: Это мера в градусах температуры, которую он предлагает (32 ° F) для точки плавления и (212 ° F) для точки кипения воды при 1 атмосфере.
Кельвин: Он основан на самой низкой температуре, которую можно получить (абсолютный ноль), и соответствует –273 ° C = 0 ° K, а его шкала - Цельсия.
Ренкин: Он основан на самой низкой температуре, которая может быть получена в теле (абсолютный ноль), но в этом случае шкала будет такой же, как и шкала градусов Фаренгейта, и соответствует - 460 ° F = 0 ° R.

ПРИМЕР ПРЕОБРАЗОВАНИЯ:

Пациент в больнице достиг температуры тела 40 ° C, вы хотите знать эту температуру в градусах Фаренгейта, Ранкина и Кельвина.
Сначала определяется соотношение между градусами Цельсия и другими шкалами.
° К = ° С + 273 = 40 + 273 = 313 ° К
° F = 9/5 (° K-273) + 32 = 9/5 (313-273) + 32 = 104 ° F
° R = ° F + 460 = 104 + 460 = 564 ° R
Горячий: Это энергия, которая переходит от одного тела к другому, когда оно имеет разную температуру. Тепло - причина, а температура - следствие. Его единицы:
Калорийность: Количество тепла, необходимое для повышения температуры на 1 ° C грамма воды.
Килокалорий: Тепло необходимо для повышения температуры килограмма воды на 1 ° C.
B.T.U: Количество тепла, необходимое для повышения температуры на 1 ° F фунта воды.
Джоуль: Известен как механический эквивалент тепла и равен: 1 кал = 4,18 Дж.
Удельная теплоемкость: Это количество тепла, которое тело поддерживает или может выделять.
Удельная теплоемкость: Это необходимое тепло, приложенное к единице массы для повышения ее температуры на 1 ° C.
Скрытая теплота: Это тепло, которое необходимо подвести к килограмму вещества при температуре превращения, чтобы изменить его состояние.
Q = кал
м = кг
C_л = ккал / кг
C_л= Q / м

ПРИМЕР ПРОБЛЕМЫ СКРЫТОГО ТЕПЛА:

Вычислите скрытую теплоту тела массой 2,3 кг, создающего силу 245 Н на расстоянии 12 м.
Сначала определите, какая работа выполняется.

W = Fd = (245 Н) (12 м) = 2490 Дж
Как только работа выражается в Джоулях, они преобразуются в калории в следующем соотношении:

1 кал - 4,81 Дж
x кал - 2490 Дж

x кал = (1 кал) (2490 Дж) / 4,81 Дж = 517,64 кал

Наконец, результат нагрева подставляется в уравнение скрытой теплопроводности:

C_л= Q / м = 517,67 кал / 2,3 кг = 225,03 кал / кг

Теплота плавления: Это количество тепловой энергии, необходимое для плавления единицы массы твердого вещества. Такое же количество тепла должно излучаться, когда вещество затвердевает.
Теплота испарения: Это количество энергии, необходимое для разделения молекул, содержащихся в единице массы, и перехода вещества из жидкой фазы в паровую.