Artikel Definitioun vun Hëtzt Mechanescht Äquivalent vun Hëtzt Gleichung vun Hëtzt
1. Definitioun vun Hëtzt
Wann Objeten, déi Temperaturënnerscheeder hunn, sech beréieren, gëtt et en Hëtzetransfer vun Objeten mat héijer Temperatur op Objeten mat niddreger Temperatur. Den Hëtzetransfer stoppt nodeems d'Beréierung vun Objeten déiselwecht Temperatur erreecht huet. Zum Beispill, wa mir waarmt Waasser mat kalem Waasser vermëschen, beweegt sech d'Hëtz normalerweis vu waarmem Waasser op kal Waasser. Wa mir waarmt Eisen a kal Waasser leeën, beweegt sech d'Hëtzt vu Eisen op Waasser. D'Hëtzt hält op ze fléissen nodeems Eisen a Waasser déiselwecht Temperatur erreecht hunn. Wann eng Infirmière en Thermometer un Äre Kierper befestegt, beweegt sech d'Hëtzt vun ...
Äre Kierper geet zum Thermometer. D'Hëtzttransfer hält op, soubal Äre Kierper an den Thermometer déiselwecht Temperatur erreecht hunn. Wann den Thermometer, deen Dir benotzt, e Quecksëlwerthermometer ass, hält d'Uewerfläch vum Quecksëlwer op sech ze beweegen, wann Äre Kierper an den Thermometer déiselwecht Temperatur erreechen. D'Zuel, déi op der Uewerfläch vum Quecksëlwer ugewise gëtt, ass Är Kierpertemperatur zu deem Zäitpunkt.
Natierlech transferéiert sech Hëtzt automatesch vun Objeten mat héijer Temperatur op ...
Objeten mat niddreger Temperatur. Hëtziwwerdroung tendéiert dozou, d'Temperatur vun Objeten auszegläichen, déi sech géigesäiteg beréieren. Am 18. Joerhonnert hunn d'Physiker verdächtegt, datt den Hëtzestroum d'Bewegung vun enger Flëssegkeet wier, eng Zort Flëssegkeet, déi net sichtbar war (Flëssegkeet ass eng Substanz, déi fléisse kann. Flëssegkeet ëmfaasst flësseg a gasfërmeg Materialien. Waasser (Flëssegkeet) ëmfaasst Flëssegkeet, well se fléisse kann. Loft ëmfaasst och Flëssegkeet, well se fléisse kann). D'Flëssegkeet gëtt kaloresch genannt. D'Theorie vun de Kalorien gëtt net méi benotzt, well op Basis vun de Resultater vum Experiment d'Existenz vun dëse Kalorien net bewisen ka ginn. Am 19. Joerhonnert huet en englesche Physiker mam Numm James Prescott Joule (1818-1889) geléiert, wéi ee Waasser an engem Behälter mat engem Rührrad erhëtze kann.
Baséierend op de Resultater vum Experiment huet de Joule e Verglach mat erhëtztem Waasser mat Hëllef vu Feier gemaach. Wann eng Flam an e Behälter mat Waasser a Kontakt kommen, transferéiert sech d'Hëtzt vum Feier (héich Temperatur) op d'Waasser (niddreg Temperatur). Nodeems hien Vergläicher tëscht der steigender Waassertemperatur duerch de Kontakt mam Feier an der steigender Waassertemperatur duerch d'Aarbecht vum Rührer gemaach huet, huet de Joule festgestallt, datt Hëtzt d'Energie ass, déi sech vun engem Objet mat héijer Temperatur op en Objet mat niddreger Temperatur beweegt. Hëtzt ass keng Energie (Hëtzt ass keng bestëmmten Aart vun Energie, wéi kinetesch Energie, potenziell Energie, chemesch Energie, asw.). Hëtzt ass Energie, déi sech duerch Temperaturënnerscheeder beweegt. Also, wann Hëtzt vun Objeten mat héijer Temperatur op Objeten mat niddreger Temperatur fléisst, beweegt sech d'Energie vun Objeten mat héijer Temperatur op Objeten mat niddreger Temperatur. Den Energietransfer stoppt nodeems d'Beréierung vun Objeten déiselwecht Temperatur erreecht huet.
2. Eenheet vun Hëtzt an dat mechanescht Äquivalent vun Hëtzt
Hëtzteenheete si Kalorien (ofgekierzt als cal). Kalorien sinn d'Quantitéit un Hëtzt, déi néideg ass, fir d'Temperatur vun 1 Gramm Waasser ëm 1 °C ze erhéijen.o (genee vun 14.5 oC bis 15.5 oC). D'Quantitéit un Hëtzt, déi gebraucht gëtt, variéiert fir verschidden Waassertemperaturen. Fir déiselwecht Quantitéit un Hëtzt gëtt eng Erhéijung vun der Waassertemperatur ëm 1 C gebraucht.o trëtt nëmmen tëscht Temperaturen vun 14.5 op oC bis 15.5 oC. Hëtzteenheete ginn dacks benotzt, besonnesch fir de Wäert vun der Energie a Liewensmëttel a Kilokalorien (kcal) unzeginn. 1 kcal = 1000 Kalorien. Aner Nimm vun 1 kcal = 1 Kalorie (grousse Buschtaf K). D'Hëtzeenheet fir de britesche System ass Btu (Britesch Thermal Eenheet). 1 Btu = d'Quantitéit un Hëtzt, déi néideg ass fir d'Temperatur vun 1 Pond (0.45 kg) Waasser ëm 1 Fo ze erhéijen (genau vun 63 oF bis 64 oF).
Hëtzt hänkt mat Energie zesummen, dofir musse mir d'Bezéiung tëscht Hëtzteenheeten an Energieeenheeten kennen. Baséierend op Experimenter vum Joule an anere Wëssenschaftler ass bekannt, datt eng Aarbecht vu 4.186 Joule gläichwäerteg mat 1 Kalorie Hëtzt ass.
1 Kalorie = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 Kalorien = 4186 Joule
1 Btu = 778 ft (0.24 km). lb = 252 Kalorien = 1055 Joule
(1 Kalorie = 4.186 Joule an 1 kcal = 4186, dat mechanescht Äquivalent vun Hëtzt genannt)
3. D'Equatioun vun der Hëtzt
Wann Objeten, déi Temperaturënnerscheeder hunn, sech beréieren, beweegt sech d'Hëtzt natierlech vun Objeten mat héijer Temperatur op Objeten mat niddreger Temperatur. Den Hëtzttransfer stoppt nodeems béid Objeten am thermesche Gläichgewiicht sinn. Den Hëtzttransfer verursaacht Ännerungen an der Temperatur vun Objeten, déi sech beréieren. Baséierend op dëser kuerzer Erklärung kann een schléissen, datt d'Hëtzt (Q) eng Relatioun mat engem Objet an Ännerungen an der Temperatur (ΔT) vum Objet, der Mass vum Objet (m) an dem Typ vum Objet huet.
D'Bezéiung tëscht Hëtzt (Q) an Temperaturännerung (ΔT)
Wat méi Hëtzt, wat méi grouss d'Temperaturännerung ass. Et kann een dovun ausgoen, datt d'Quantitéit un Hëtzt (Q) proportional zu der Temperaturännerung vum Objet ass.
Q α ΔT —– Vergläich 1
D'Bezéiung tëscht Hëtzt (Q) a Mass vun Objeten (m)
D'Quantitéit un Hëtzt (Q) ass proportional zu der Temperaturännerung vum Objet. Wat méi Waasser, wat méi Hëtzt gebraucht gëtt fir d'Temperatur vum Waasser ze erhéijen.
Q α m —– Vergläich 2
D'Bezéiung tëscht Hëtzt (Q) an der Aart vum Objet (c)
D'Hëtzt, déi néideg ass fir d'Temperatur vun engem Objet ze erhéijen, ass proportional zum Typ vum Objet.
Q α c —– Vergläich 3
Déi dräi Vergläicher uewen ginn an eng Equatioun zesummegesat:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Dëst ass d'Equatioun vun der Hëtzt.
Beschreiwung: Q = Hëtzt (Joule), m = Mass vum Objet (kg), c = spezifesch Hëtzt (J / kg C o oder K)
