Zawartość
Na początku XIX wieku brytyjski piwowar i fizyk James Joule wykazał, że ciepło i praca mechaniczna to dwie formy tego samego: energii. Jego odkrycie zapewniło mu trwałe miejsce w historii nauki; dziś jednostka, w której mierzy się energię i ciepło, nosi jego imię. Możesz łatwo obliczyć ilość ciepła pochłoniętego lub uwolnionego przez obiekt, o ile wiesz trzy rzeczy: jego masę, zmianę jego temperatury i rodzaj materiału, z którego jest wykonany.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
TL; DR
Oblicz dżule pochłoniętego lub uwolnionego ciepła za pomocą wzoru:
Ciepło = masa obiektu × zmiana temperatury × właściwa pojemność cieplna materiału
Sprawdź konkretną pojemność cieplną twojego materiału. Pierwszy link w sekcji zasobów zawiera konkretne pojemności cieplne wspólnych ciał stałych; drugie łącze pokazuje pojemności cieplne popularnych cieczy. Użyj wartości pod kolumną z jednostkami kJ / kg K. Zwróć uwagę, że kJ oznacza kilodżul, tysiąc dżuli, podczas gdy kg to kilogram, jednostka masy, a K to Kelvin, jednostka temperatury. Zmiana o jeden stopień Kelvina jest równa zmianie o jeden stopień Celsjusza.
Odejmij temperaturę początkową obiektu od jego temperatury końcowej, aby znaleźć zmianę temperatury. Jeśli zmiana temperatury jest w stopniach Fahrenheita, przelicz ją na stopnie Kelvina, stosując następujący wzór:
(Temperatura w stopniach Fahrenheita - 32) × 5/9 = temperatura w stopniach Celsjusza
Pomnóż zmianę temperatury przez określoną pojemność cieplną i masę swojego obiektu. To da ci ciepło utracone lub uzyskane w dżulach.
Przykład: Jeśli 10 kilogramów wody zostanie podgrzanych od 10 stopni Celsjusza do 50 stopni Celsjusza, ile energii (w dżulach) pochłonęło?
Odpowiedź: Właściwa pojemność cieplna wody wynosi (z grubsza) 4,184 kilodżuli / kg K.
(10 kg) × (zmiana temperatury o 40 stopni Celsjusza) × (4,184 kJ / kg K) = 1673,6 kilodżuli.