Sådan beregnes ændringen i temperatur

Termodynamik er det fysiske felt, der beskæftiger sig med temperatur, varme og i sidste ende energioverførsler. Selvom lovene om termodynamik kan være lidt vanskelige at følge, er den første lov om termodynamik et simpelt forhold mellem det udførte arbejde, tilføjet varme og ændringen i et indre indre energi. Hvis du skal beregne en ændring i temperaturen, er det enten en simpel proces med at trække den gamle temperatur fra den nye, eller det kan involvere den første lov, mængden af energi, der tilføjes som varme, og stoffets specifikke varmekapacitet i spørgsmål.

TL; DR (for lang; læste ikke)

En simpel temperaturændring beregnes ved at trække den endelige temperatur fra den oprindelige temperatur. Det kan være nødvendigt at konvertere fra Fahrenheit til Celsius eller omvendt, hvilket du kan gøre ved hjælp af en formel eller en online-regnemaskine.

Når der er tale om varmeoverførsel, skal du bruge denne formel: ændring i temperatur \u003d Q /cm til beregne ændringen i temperatur fra en bestemt mængde tilføjet varme. Q
repræsenterer den tilføjede varme, c
er den specifikke varmekapacitet for det stof, du opvarmer, og m
er massen af det stof, du opvarmer .
Hvad er forskellen mellem varme og temperatur?

Den vigtigste baggrundsbit, du har brug for til en temperaturberegning, er forskellen mellem varme og temperatur. Stoffets temperatur er noget, du er bekendt med fra hverdagen. Det er den mængde, du måler med et termometer. Du ved også, at stoffernes kogepunkter og smeltepunkter afhænger af deres temperatur. I virkeligheden er temperatur et mål for den interne energi, et stof har, men disse oplysninger er ikke vigtige for at finde ud af ændringen i temperaturen.

Varme er lidt anderledes. Dette er en betegnelse for overførsel af energi gennem termisk stråling. Den første lov om termodynamik siger, at ændringen i energi er lig med summen af den tilsatte varme og det udførte arbejde. Med andre ord kan du give mere energi til noget ved at varme det op (overføre varme til det) eller ved fysisk at flytte eller omrøre det (udføre arbejde på det).
Enkel ændring i temperaturberegninger

den enkleste temperaturberegning, du muligvis skal gøre, indebærer, at forskellen mellem en start- og sluttemperatur beregnes. Dette er let. Du trækker den endelige temperatur fra starttemperaturen for at finde forskellen. Så hvis noget starter ved 50 grader Celsius og slutter ved 75 grader C, så er ændringen i temperatur 75 grader C - 50 grader C \u003d 25 grader C. For fald i temperaturen er resultatet negativt.

den største udfordring for denne type beregning opstår, når du skal foretage en temperaturkonvertering. Begge temperaturer skal være enten Fahrenheit eller Celsius. Hvis du har en af hver, skal du konvertere en af dem. For at skifte fra Fahrenheit til Celsius, trækker du 32 fra mængden i Fahrenheit, multiplicerer resultatet med 5 og deler det derefter med 9. For at konvertere fra Celsius til Fahrenheit skal du først multiplicere beløbet med 9, derefter dele det med 5 og til sidst tilføj 32 til resultatet. Alternativt skal du bare bruge en online-regnemaskine.
Beregning af temperaturændring fra varmeoverførsel

Hvis du laver et mere kompliceret problem med varmeoverførsel, er det vanskeligere at beregne temperaturændringen. Den formel, du har brug for, er:

Ændring i temperatur \u003d Q /cm

Hvor Q
er den tilføjede varme, c
er den specifikke varmekapacitet af stoffet, og m
er massen af det stof, du varmer op. Varmen gives i joule (J), den specifikke varmekapacitet er en mængde i joule pr. Kg (eller gram) ° C, og massen er i kilogram (kg) eller gram (g). Vand har en specifik varmekapacitet på lige under 4,2 J /g ° C, så hvis du hæver temperaturen på 100 g vand ved hjælp af 4.200 J varme, får du:

Temperaturændring \u003d 4200 J ÷ (4,2 J /g ° C × 100 g) \u003d 10 ° C

Vandet stiger i temperaturen med 10 grader C. Det eneste, du skal huske, er, at du skal bruge ensartede enheder til masse. Hvis du har en bestemt varmekapacitet i J /g ° C, har du brug for stoffets masse i gram. Hvis du har det i J /kg ° C, har du brug for stoffets masse i kg.