Teplo - to je ... Čo je množstvo tepla uvoľnené pri spaľovaní?

Všetky látky majú vnútornú energiu. Táto hodnota je charakterizovaný radom fyzikálnych a chemických vlastností, medzi ktoré je potrebné venovať osobitnú pozornosť tepla. Táto hodnota je abstraktné matematické hodnota, ktorá popisuje silu látky molekulárnej interakcie. Pochopenie mechanizmu výmeny tepla môže pomôcť odpovedať na otázku, aké množstvo tepla uvoľneného pri chladení a vykurovaní látok a ich spaľovania.

História objavu tepla

Spočiatku je prenos tepla jav popísaný je veľmi jednoduché a jasne: v prípade, že teplota materiálu stúpa, sa dostane teplo, a v prípade chladenia, sa pridelí do životného prostredia. Avšak, teplo - to nie je považované za súčasť tekutiny alebo subjekt bola myšlienka pred tromi storočiami. Ľudia naivne veril, že látka sa skladá z dvoch častí: molekuly a teplo. Teraz málo si uvedomiť, že pojem "teplota" v latinčine znamená "zmes", a napríklad bronz hovorí ako o "cínu a medi teploty".

V 17. storočí tam boli dve hypotézy, ktoré by jasne vysvetliť fenomén tepla a rozvod tepla. Prvýkrát navrhnutý v roku 1613, Galileo. Jeho slová zneli: "Teplo - to je neobvyklá substancie, ktoré môžu preniknúť do niektorého z tela a von z nich." Galileo menovaný táto látka kalorický. Tvrdil, že kalorické nemôže zmiznúť alebo byť zničené, a mohol len presunúť z jedného tela do druhého. V súlade s tým viac kalórií látky, tým vyššia je jej teplota.

Druhá hypotéza prišiel v roku 1620, a ponúkol ho filozofa Bacon. Všimol si, že pod silnými údermi kladivom železa zahrieva. Tento princíp je prevádzkovaná a paliva oheň trením, viedol Bacon premýšľať o molekulárnej podstaty tepla. Ten tvrdil, že mechanické pôsobenie na tele jeho molekúl začnú biť proti sebe, aby sa zvýšila rýchlosť pohybu, a tým zvýšiť teplotu.

Výsledkom bolo uzavretie druhej hypotézy, že teplo - v dôsledku mechanického pôsobenia molekulárnych látok medzi sebou. Táto teória po dlhú dobu sa snaží ospravedlniť a dokázať Lomonosov experimentálne.

Teplo - to je miera vnútornej energie,

Moderné bádatelia prišli na nasledujúce záver: tepelná energia je výsledkom interakcie medzi molekulami hmoty, tj .. Vnútorné energie tela. rýchlosť častíc závisí od teploty a hodnota tepla je priamo úmerná hmotnosti látky. Napríklad, vedro vody má vyššiu tepelnú energiu než Naplnený téglik. Avšak tanierik s horúcou tekutinou môžu mať menej tepla ako studené misy.

Kalorická teória, ktorá bola navrhnutá v 17. storočí, Galileo vedci vyvrátil J. Joela a B. Rumford. Preukázali, že teplo nemá žiadnu váhu a je charakterizovaná výlučne mechanickým pohybom molekúl.

Aký je množstvo tepla uvoľnené pri spaľovaní látky? Špecifické spalné teplo

K dnešnému dňu je univerzálny a široko používané zdroje energie sú rašelina, ropa, uhlie, zemný plyn alebo drevo. Spaľovanie týchto látok je pridelené určité množstvo tepla sa používa na vykurovanie, spustiť mechanizmy a podobne. D. Ako je možné vypočítať túto hodnotu v praxi?

U tejto koncepcie je zavedená spaľovací merné teplo. Táto hodnota je závislá na množstvo tepla, ktoré sa uvoľňuje pri spaľovaní 1 kg určité látky. To je označená písmenom q a meria sa v J / kg. Nižšie je tabuľka hodnôt q niektoré z najbežnejších druhov palív.

Inžinier konštrukcia a výpočet motory potrebujú poznať množstvo tepla uvoľneného pri spaľovaní určitého množstva látky. K tomu možno použiť nepriame meranie pomocou vzorca Q = qm, kde Q - je výhrevnosť látky, Q - špecifické spalné teplo (tabuľka hodnota), a m - danom množstve.

Tvorba tepla počas spaľovania je založený na javu uvoľňovanie energie pri tvorbe chemických väzieb. Najjednoduchším príkladom je spaľovanie uhlíka, ktorý je obsiahnutý v niektorej z typov moderných palív. Uhlík je spaľovaný v prítomnosti vzduchu a kombinuje s kyslíkom za vzniku oxidu uhličitého. Tvorba chemických väzieb dochádza uvoľnením tepelnej energie v životnom prostredí, a energia osoby upravený pre použitie na vlastné účely.

Bohužiaľ, bezduché konzumácia cenné zdroje, ako je ropa alebo rašeliny, môže čoskoro viesť k vyčerpávaniu zdrojov produkcie týchto palív. Už dnes existuje elektrospotrebiče a dokonca aj nové modely automobilov, ktoré sú založené na alternatívne zdroje energie, ako je slnečné svetlo, voda alebo energie zemskej kôry.

prenos tepla

Schopnosť výmene tepelnej energie v tele, alebo z jedného tela do druhého sa nazýva prenos tepla. Tento jav sa vyskytuje spontánne a dochádza iba pri teplotné rozdiely. V najjednoduchšom prípade je tepelná energia sa prenáša z viac zahrieva na menej ohriatej teleso až do zriadenia rovnováha.

Telo byť prípadne externý nastal jav prenosu tepla. V každom prípade môže dôjsť k vytvoreniu rovnováhy a krátka vzdialenosť medzi týmito predmetmi, ale pomalšie, ako keď sú v kontakte.

Prenos tepla možno rozdeliť do troch typov:

1. Tepelná vodivosť.

2. konvekcia.

3. Sálavé výmena.

tepelná vodivosť

Tento jav je založený na prenosu tepelnej energie medzi atómov alebo molekúl hmoty. Príčina prenosu - náhodného pohybu molekúl a ich neustále zrážky. Pričom je teplo odvádzané z jednej molekuly do iného reťazca.

Pozrite sa vedenie tepla jav môže zapaľovanie akéhokoľvek železného materiálu, keď je erytém plocha prebieha plynule a postupne zoslabuje (určité množstvo tepla do životného prostredia).

J. Fourier odvodil vzorec pre tepelný tok, ktorý sa zhromažďujú všetky veličiny ovplyvňujúce stupeň tepelnej vodivosti materiálu (viď obr. Nižšie).

V tomto vzorci Q / t - tepelný tok, λ - súčiniteľ tepelnej vodivosti, S - plocha prierezu, T / X - pomer teplotného rozdielu medzi konci telesa umiestneného v určitej vzdialenosti.

Tepelná vodivosť je tabuľková hodnota. Má praktickú hodnotu pre zateplenie domu alebo izolačné zariadenia.

sálavé teplo

Ďalším spôsobom, ako na teplo, ktorý je založený na javu elektromagnetického žiarenia. To sa líši od prúdenia a vedenie tepla je, že prenos energie sa môže objaviť vo vákuovom priestore. Avšak rovnako ako v prvom prípade, musí existovať rozdiel teplôt.

Sálavé výmena - príklad prenosu tepelnej energie zo slnka do zemského povrchu, ktorý je zodpovedný za s výhodou infračervené žiarenie. Ak chcete zistiť, koľko tepla dosiahne zemského povrchu, ktoré boli postavené početné stanice, ktoré sledujú zmenu indikátora.

prúdenie

Konvekčné pohyb prúdenie vzduchu je v priamom vzťahu k prenosu tepla javu. Bez ohľadu na to, koľko tepla sme informovali kvapalina alebo plyn, rozpustené molekuly začnú pohybovať rýchlejšie. Z tohto dôvodu, je tlak celého systému sa znižuje a množstvo, naopak zvyšuje. To je dôvod, prečo je pohyb teplého vzduchu alebo iného plynu prúdi smerom nahor.

Najjednoduchším príkladom využitia javu konvekcia v domovskom vykurovanie možno vyvolať pomocou batérií. Sú umiestnené na spodnej časti miestnosti, nie je len tak, a na ohrievanie vzduchu, ktorý bol ku svahu, ktorý vedie k vírivého prúdu cez miestnosti.

Ako môžete zmerať množstvo tepla?

Teplo z vykurovania alebo chladenia sa vypočíta matematicky pomocou špeciálneho prístroja - kalorimetra. Inštalácia izoláciou reprezentovaná veľkej nádobe naplnené vodou. teplomerom na meranie počiatočnej teploty média je znížená v kvapaline. Potom sa ponorí do vody zahrieva telesa pre výpočet tekutiny teplotné zmeny po ustanovení rovnováhy.

Zvyšovaním alebo znižovaním strednej t je určené, že množstvo tepla pre ohrev tela, ktoré majú byť vynaložené. Kalorimeter je jednoduché zariadenie, ktoré môžu registrovať zmeny teploty.

Aj pomocou kalorimetra môže spočítať, koľko tepla uvoľneného pri spaľovaní materiálov. Za týmto účelom plavidlo naplnené vodou, ktoré "bombu". Tento "bomba" je uzavretá nádoba, v ktorej sa látka nachádza. Ak to chcete zhrnúť špeciálne elektródy pre zapálenie a komora je naplnená kyslíkom. Po úplnom spaľovací činidlá zaznamenané zmeny teploty vody.

Počas týchto pokusov bolo zistené, že zdroje tepla sú chemické a jadrové reakcie. Jadrové reakcie sa vyskytujú v hlbších vrstvách Zeme, ktoré tvoria hlavný prívod tepla z celej planéty. Používajú sa aj človekom na výrobu energie počas fúzie.

Príklady chemických reakcií horí látok a rozklad polymérov monomérov v ľudskom tráviacom systéme. Kvalita a množstvo chemických väzieb v molekule určuje koľko tepla bude vystupovať na konci.

To, čo sa meria teplom?

Jednotka meranie tepla v systéme SI je joule (J). Tiež, non-jednotky Sie sú používané v každodennom živote - kalórie. 1 kalórie rovná 4.1868 J a medzinárodné normy vychádza z 4,184 J. thermochemistry. Predtým sa stretol britskej tepelnej jednotky BTU, ktorý len zriedka vedci. 1 BTU = 1,055 J.