Hvor meget energi kræves for at varme op 1 cu fødder luft ved deg c?

* Specifik varmekapacitet: Mængden af energi, der er nødvendig for at hæve temperaturen på et stof med 1 graders celsius, afhænger af dets specifikke varmekapacitet. Airs specifikke varmekapacitet varierer med temperatur og tryk.

* tryk og volumen: Forholdet mellem temperatur, tryk og volumen af en gas defineres af den ideelle gaslov. Ændringer i tryk og volumen påvirker den energi, der kræves for at ændre temperaturen.

Her er, hvordan man nærmer sig beregningen:

1. Bestem de oprindelige betingelser: Specificer den oprindelige temperatur (i grader celsius) og tryk (i atmosfærer eller pascals) i luften.

2. Find den specifikke varmekapacitet: Slå op den specifikke varmekapacitet af luft ved den givne indledende temperatur og tryk. Denne værdi er normalt angivet i joulesenheder pr. Gram pr. Grad Celsius (J/G ° C).

3. Beregn luftens masse: Du skal kende lufttætheden ved den givne temperatur og tryk. Brug den ideelle gaslov til at beregne massen.

4. Beregn energien: Brug formlen:

Energi (joules) =masse (gram) * Specifik varmekapacitet (J/G ° C) * Temperaturændring (° C)

Eksempel:

Lad os antage, at den oprindelige temperatur er 20 ° C, og trykket er 1 atmosfære (ATM).

1. Specifik varmekapacitet: Ved 20 ° C og 1 atm er den specifikke varmekapacitet i luft ca. 1,005 J/g ° C.

2. Masse: Ved hjælp af den ideelle gaslov kan vi beregne massen på 1 kubikfod af luft ved 20 ° C og 1 atm. Denne værdi vil være omkring 1,204 gram.

3. Energi:

Energi =1,204 g * 1,005 J/g ° C * 1 ° C =1,21 J

For at varme 1 kubikfod af luft ved 20 ° C og 1 atm med 1 graders celsius, har du brug for cirka 1,21 joules energi.

Vigtig note: Denne beregning antager, at luften er en ideel gas. Ægte luftadfærd kan være lidt anderledes, især ved høje tryk.