Artikel Definisie van warmte Meganiese ekwivalent van warmte Vergelyking van warmte
1. Definisie van hitte
As voorwerpe met temperatuurverskille aan mekaar raak, sal daar hitte-oordrag van hoëtemperatuurvoorwerpe na laetemperatuurvoorwerpe wees. Hitte-oordrag stop nadat voorwerpe wat aan mekaar raak, dieselfde temperatuur bereik. Byvoorbeeld, as ons warm water met koue water meng, beweeg hitte gewoonlik van warm water na koue water. Wanneer ons warm yster in koue water sit, beweeg hitte van yster na water. Hitte sal ophou vloei nadat yster en water dieselfde temperatuur bereik. Wanneer 'n verpleegster 'n termometer aan jou liggaam heg, beweeg hitte van
Jou liggaam gaan na die termometer. Hitte-oordrag stop sodra jou liggaam en termometer dieselfde temperatuur bereik het. As die termometer wat gebruik word 'n kwiktermometer is, hou die oppervlak van die kwik op beweeg wanneer jou liggaam en termometer dieselfde temperatuur bereik. Die getal wat op die oppervlak van kwik getoon word, is jou liggaamstemperatuur op daardie tydstip.
Natuurlik beweeg hitte outomaties van hoëtemperatuurvoorwerpe na
lae-temperatuur voorwerpe. Hitte-oordrag is geneig om die temperatuur van voorwerpe wat aan mekaar raak, gelyk te maak. In die 18de eeu het fisici vermoed dat hittevloei die beweging van 'n vloeistof was, 'n tipe vloeistof wat nie sigbaar was nie (vloeistof is 'n stof wat kan vloei. Vloeistof sluit vloeibare en gasvormige materiale in. Water (vloeistof) sluit vloeistof in omdat dit kan vloei. Lug sluit ook vloeistof in omdat dit kan vloei). Die vloeistof word kalorie genoem. Die teorie van kalorieë word nie meer gebruik nie, want gebaseer op die resultate van die eksperiment, kan die bestaan van hierdie kalorieë nie bewys word nie. In die 19de eeu het 'n Engelse fisikus genaamd James Prescott Joule (1818-1889) geleer hoe om water in 'n houer te verhit met behulp van 'n roerwiel.
Gebaseer op die resultate van die eksperiment, het Joule 'n vergelyking met verhitte water met behulp van vuur getref. Wanneer 'n vlam en 'n houer wat water bevat in kontak is, beweeg hitte van vuur (hoë temperatuur) na water (lae temperatuur). Nadat vergelykings getref is tussen stygende watertemperatuur as gevolg van kontak met vuur en stygende watertemperatuur as gevolg van werk wat deur die roerder verrig word, het Joule tot die gevolgtrekking gekom dat hitte die energie is wat van 'n hoëtemperatuurvoorwerp na 'n laetemperatuurvoorwerp beweeg. Hitte is nie energie nie (hitte is nie 'n sekere tipe energie nie, soos kinetiese energie, potensiële energie, chemiese energie, ens.). Hitte is energie wat beweeg as gevolg van temperatuurverskille. Dus, wanneer hitte van hoëtemperatuurvoorwerpe na laetemperatuurvoorwerpe vloei, beweeg energie van hoëtemperatuurvoorwerpe na laetemperatuurvoorwerpe. Energie-oordrag stop nadat voorwerpe wat aan mekaar raak, dieselfde temperatuur bereik.
2. Eenheid van warmte en die meganiese ekwivalent van warmte
Hitte-eenhede is kalorieë (afgekort as kal). Kalorieë is die hoeveelheid hitte wat nodig is om die temperatuur van 1 gram water met 1 °C te verhoog.o (presies, vanaf 14.5 oC na 15.5 oC). Die hoeveelheid hitte wat benodig word, wissel vir verskillende watertemperature. Vir dieselfde hoeveelheid hitte, 'n watertemperatuurverhoging van 1 Co vind slegs plaas tussen temperature van 14.5 oC na 15.5 oC. Hitte-eenhede word dikwels gebruik, veral om die waarde van voedselenergie as kilokalorieë (kcal) aan te dui. 1 kcal = 1000 kalorieë. Ander name van 1 kcal = 1 kalorie (groot letter K). Die verhittingseenheid vir die Britse stelsel is Btu (Britse termiese eenheid). 1 Btu = die hoeveelheid hitte wat nodig is om die temperatuur van 1 pond (0.45 kg) water met 1 Fo te verhoog (presies van 63 oF tot 64 oF).
Hitte hou verband met energie, daarom moet ons die verband tussen hitte-eenhede en energie-eenhede ken. Gebaseer op eksperimente wat deur Joule en ander wetenskaplikes uitgevoer is, is dit bekend dat 'n werk van 4 186 Joule gelykstaande is aan 1 kalorie hitte.
1 kalorie = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 kalorieë = 4186 Joule
1 Btu = 778 vt (0.24 km). lb = 252 kalorieë = 1055 joule
(1 kalorie = 4 186 Joules en 1 kcal = 4.186 genoem) die meganiese ekwivalent van hitte)
3. Die vergelyking van warmte
As voorwerpe met temperatuurverskille aan mekaar raak, beweeg hitte natuurlik van hoëtemperatuurvoorwerpe na laetemperatuurvoorwerpe. Hitte-oordrag stop nadat beide voorwerpe in termiese ewewig is. Hitte-oordrag veroorsaak veranderinge in temperatuur van voorwerpe wat aan mekaar raak. Gebaseer op hierdie kort verduideliking, kan jy aflei dat hitte (Q) 'n verband het met 'n voorwerp en veranderinge in temperatuur (ΔT) van die voorwerp, die voorwerp se massa (m) en die tipe voorwerp.
Die verband tussen hitte (Q) en temperatuurverandering (ΔT)
Hoe meer hitte, hoe groter die temperatuurverandering. Daar kan afgelei word dat die hoeveelheid hitte (Q) eweredig is aan die verandering in temperatuur van die voorwerp.
Q α ΔT —– Vergelyking 1
Die verband tussen hitte (Q) en massa van voorwerpe (m)
Die hoeveelheid hitte (Q) is eweredig aan die verandering in temperatuur van die voorwerp. Hoe meer water, hoe meer hitte is nodig om die temperatuur van die water te verhoog.
Q α m —– Vergelyking 2
Die verband tussen hitte (Q) en tipe voorwerp (c)
Die hitte wat benodig word om die temperatuur van 'n voorwerp te verhoog, is eweredig aan die tipe voorwerp.
Q α c —– Vergelyking 3
Die drie vergelykings hierbo word saamgevoeg in 'n vergelyking:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Dit is die vergelyking van hitte.
Beskrywing: Q = hitte (Joule), m = massa van voorwerp (kg), c = spesifieke hitte (J / kg Co of K)
