Hvordan måler termisk energi?

Termisk energi måles i joules (J) , standardenheden for energi i det internationale enhedssystem (SI). Her er en sammenbrud af, hvordan termisk energi måles, og hvad den repræsenterer:

* Temperatur: Temperatur måler den gennemsnitlige kinetiske energi for partiklerne i et stof. Det måles ofte i grader Celsius (° C) eller Fahrenheit (° F), men det fortæller dig ikke direkte den samlede termiske energi.

* Masse: Mængden af ​​stof i et stof er afgørende. Mere masse betyder flere partikler, der oversætter til mere total termisk energi.

* Specifik varmekapacitet: Denne egenskab ved et stof fortæller dig, hvor meget energi der kræves for at hæve temperaturen på 1 gram af dette stof med 1 graders Celsius. Forskellige materialer har forskellige specifikke varmekapaciteter. Vand har for eksempel en høj specifik varmekapacitet, hvilket betyder, at det kræver en masse energi at hæve temperaturen.

* Varmeoverførsel: Termisk energi kan overføres fra et objekt til et andet gennem ledning, konvektion eller stråling. Denne overførsel af varme måles ofte i kalorier (cal) eller kilokalorier (kcal) , hvor 1 kalorieindhold er den mængde energi, der er nødvendig for at hæve temperaturen på 1 gram vand med 1 grader Celsius.

Formel til beregning af termisk energi:

Mængden af ​​termisk energi (Q) i et stof kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

q =m * c * ΔT

Hvor:

* Q =termisk energi (i joules)

* m =stoffet (i gram)

* c =specifik varmekapacitet af stoffet (i joules pr. gram pr. grad celsius)

* ΔT =ændring i temperatur (i grader celsius)

Eksempel:

Lad os sige, at du har 100 gram vand (specifik varmekapacitet på 4,18 J/g ° C), der skal opvarmes fra 20 ° C til 50 ° C.

* ΔT =50 ° C - 20 ° C =30 ° C

* Q =100 g * 4,18 J/g ° C * 30 ° C =12540 J

Derfor er der behov for 12.540 Joules af termisk energi for at hæve temperaturen på 100 gram vand fra 20 ° C til 50 ° C.