Thermische energie is een maat voor de activiteit van deeltjes in een monster. Een specimen absorbeert warmte, de deeltjes worden energiek. Als genoeg energie wordt geabsorbeerd, de banden tussen de deeltjes kunnen worden verbroken, en de fase van de materiële wijzigingen. Een ketel water om stoom koken is een typisch voorbeeld van dit proces. De capaciteit voor het absorberen van energie is uniek voor elk materiaal en wordt beschreven door een constante met de naam van de specifieke warmtecapaciteit. De hoeveelheid energie die nodig is voor de verandering van een fase is ook kenmerkend voor het materiaal, en de latente warmte wordt genoemd.
Wat die u nodig hebt
- Schaal
- Soortelijke warmte capaciteit tabellen
- Latente warmte tabellen
- Rekenmachine
Thermische energie en temperatuurverandering
Bereken het temperatuurverschil. Aftrekken van de eindtemperatuur van de aanvankelijke temperatuur te vinden van het temperatuurverschil (T). Bijvoorbeeld, als de temperatuur van 60 graden Celsius tot 10 graden Celsius tijdens een koelproces overgaat, dan het temperatuurverschil is: T =-50 C = 10 ° C-60 C = T(final)-T(initial).
De specifieke warmtecapaciteit (c) van het materiaal ondergaat de verwarming of koeling proces opzoeken. Elk materiaal heeft een unieke specifieke warmtecapaciteit. Deze waarden zijn meestal tabelvorm in materialen of chemische handboeken. Bijvoorbeeld, is de specifieke warmtecapaciteit van vloeibaar water 4186 J/(kgC).
Het meten van de massa (m) van het specimen ondergaan van de verwarming of koeling proces. Gebruik een schaal voor het meten van de massa, voor of na het proces.
Berekenen van de thermische energie winst- of verliesbedrag tijdens het proces van verwarming of koeling. De thermische energie (Q) wordt verkregen met behulp van de formule: Q = (m) x (c) x (T). Bijvoorbeeld, als 1 kg water is afgekoeld van 60 graden Celsius tot 10 graden Celsius, de thermische energie verloren door het water tijdens het koelproces is Q =-209300 J = (1 kg) x (4186 J/(kgC)) x (-50 C) = (m) x (c) x (T). Minteken voor de thermische energie geeft een verloren van energie en is gekoppeld aan de koeling. Een positieve waarde voor Q resultaten tijdens een winst van energie die typisch zijn voor een verhittingsproces.
Thermische energie en Phase Change
De latente warmte (L) van het materiaal de fase evoluerende opzoeken. Elke wijziging van de fase voor een specifiek materiaal heeft een unieke latente warmte. De overgang van vaste naar vloeibare of vloeibaar naar vaste wordt gekenmerkt door de latente warmte van fusion (Lf). De latente verdampingswarmte (Lv) wordt geassocieerd met de verandering van de gas-vloeistof fase. Deze latente warmte-waarden zijn meestal tabelvorm in materialen of chemische handboeken. De latente warmte van fusion gekoppeld aan de verandering van fase ijs te vloeibaar water is bijvoorbeeld 3,34 x 10 ^ 5 J/kg, terwijl de latente verdampingswarmte geassocieerd met de overgang van de fase van stoom naar vloeibaar water is 2.26 x 10 ^ 6 J/kg.
Het meten van de massa (m) van het model de fase verandering ondergaan. Het veranderingsproces fase is beperkt tot de periode gedurende welke er geen temperatuurverandering in het model is. Gebruik een schaal voor het meten van de massa. Het meten van de massa van een gas-specimen is moeilijk, dus het is best om de massameting voor verdamping of na de condensatie.
Berekenen van de thermische energie winst- of verliesbedrag tijdens het veranderingsproces fase. De thermische energie (Q) wordt verkregen met behulp van de formule: Q = (m) x (L), waar L Lf of Lv kan vertegenwoordigen. Bijvoorbeeld, als 1 kg vloeibaar water op 100 graden Celsius wordt gekookt tot formulier stoom bij 100 graden Celsius, de thermische energie opgedaan door de stoom is: Q = 2.26 x 10 ^ 6 J = (1 kg) x (2.26 x 10 ^ 6 J/kg) (m) = x (Lv). Op vergelijkbare manier, is de energie opgedaan door 1 kg ijs bij 0 C omzetten in 1 kg vloeibaar water bij 0 C: Q = 3,34 x 10 ^ 5 J = (1 kg) x (3,34 x 10 ^ 5 J/kg) (m) = x (Lf).