De waarmte - it is ... Wat is it bedrach fan waarmte útbrocht by de ferbaarning?

Alle stoffen hawwe in ynterne enerzjy. Dizze wearde wurdt karakterisearre troch in oantal fysyk en gemyske eigenskippen, ûnder hokker bysûnder omtinken wêze moatte foar de waarmte. Dizze wearde is in abstrakt matematysk wearde dy't beskriuwt de sterkte fan molekulêre ynteraksje ynhâldlik. Ynsjoch yn waarmte útwikseling meganisme kin helpe om beäntwurdzje de fraach, hokker bedrach fan waarmte befrijd yn koeling en ferwaarming stoffen en harren ferbaarning.

De skiednis fan 'e ûntdekking fan waarmte

Yn it earstoan, de waarmte oerdracht ferskynsel beskreaun is hiel simpel en dúdlik: as de temperatuer fan it materiaal oprint, dan krijt de hjitte, en yn it gefal fan koeling, it allocates it oan it miljeu. Lykwols, de waarmte - it is net beskôge as in ûnderdiel fan de floeistof of de lichem waard tocht trije ieuwen lyn. Minsken nayf leaude dat de stof bestiet út twa dielen: de molekulen en waarmte. No pear wit noch dat de term "temperatuer" yn it Latyn betsjut in "mingfoarm", en, bygelyks, in brûnzen sprutsen fan as "tin en koper temperatuer".

Yn de 17e ieu wienen der twa hypotezen dy't koe dúdlik ferklearje it ferskynsel fan de waarmte en warmte oerdracht. Earst foarstelde yn 1613, Galileo. Syn formulearring wie: "De warmte - is it in ûngewoane stof dat kin trochkringe yn ien fan 'e lea en út harren." Galileo neamd dizze stof calorie-. Hy woe hawwe dat calorie- kinne net ferdwine of wurde ferneatige, en allinnich yn steat te ferpleatsen fan de iene lichem nei in oare. Accordingly, wat mear yn calorie- stof, wat heger de temperatuer.

De twadde hypteze kaam yn 1620, en offere him ta de filosoof Bacon. Hy murk dat ûnder de machtige blaast fan de hammer it izer verwarmt. Dat prinsipe eksploitearre en fueling it fjoer troch wriuwing, late Bacon mei te tinken oer de molekulêre karakter fan waarmte. Hy seit dat de meganyske aksje op it lichem fan syn molekulen begjinne te slaan tsjin elkoar, te fergrutsjen de snelheid fan beweging en dêrtroch roppe de temperatuer.

It resultaat wie it sluten fan it twadde hypoteze dy't warmen - it resultaat fan de meganyske aksje molekulêre stoffen mei elkoar. Dizze teory foar in lange perioade fan tiid besiket te rjochtfeardigjen en bewize de Lomonosov bearjendewei.

De waarmte - it is in maat foar de ynterne enerzjy,

Moderne gelearden bin kommen ta de folgjende konklúzje: de termyske enerzjy is it resultaat fan de ynteraksje tusken de molekulen fan matearje, dws .. It ynterne enerzjy fan it lichem. Dieltsje Velocity hinget ôf fan de temperatuer en de waarmte wearde is direkt evenredich mei de massa fan it stof. Bygelyks, in amer wetter hat in heger waarmte enerzjy as de folle beker. Lykwols pantsje mei hjitte vloeistof meie hawwe minder waarmte as de kâlde havenkom.

Calorie- teory, dat waard útsteld yn de 17e ieu, Galileo, wittenskippers hawwe wjerlein J. Joel en B. Rumford. Se bewiisde dat de waarmte hat gjin gjin gewicht en wurdt skaaimerke útslutend troch meganyske beweging fan de molekulen.

Wat is it bedrach fan waarmte útbrocht by de ferbaarning fan it stof? Spesifike waarmte fan ferbaarning

Oant datum, alsidige en rûnom brûkte enerzjyboarnen binne turf, oalje, stienkoal, natuerlike gas of hout. De ferbaarning fan dizze stoffen wurdt tarekkene in beskaat bedrach fan waarmte wurdt brûkt foar ferwaarming, begjinne meganismen en al sa mear. D. Hoe kinne dizze wearde yn de praktyk?

Foar dit konsept wurdt yntrodusearre ferbaarning spesifike waarmte. Dizze wearde is ôfhinklik fan de kwantiteit fan de waarmte dy't frijkomt by de ferbaarning fan 1 kg fan in bepaalde stof. It wurdt oanwiisd troch de letter q en wurdt metten yn J / kg. Hjirûnder is in tafel fan wearden fan q guon fan de meast foarkommende soarten brânstof.

Engineer de bou en berekkening motoren moatte witte de kwantiteit fan waarmte útbrocht by de ferbaarning fan in bepaald oantal substânsje. Hjirfoar kinne wy brûke yndirekte mjittings troch de formule Q = QM, dêr't Q - is de kaloaryske wearde fan '' e stof, q - spesifike waarmte fan ferbaarning (tabel value), en m - in jûn massa.

Heat formaasje by ferbaarning is basearre op it fenomeen fan enerzjy frij kaam, yn 'e foarming fan gemyske biningen. De ienfâldichste foarbyld is de ferbaarning fan koalstof dy't yn ien fan 'e types fan' e moderne brânstoffen. Carbon wurdt ferbaarnd yn 'e oanwêzigens fan lucht en kombinearret mei soerstof te foarmjen koalstofdiokside. De foarming fan gemyske biningen foarkomt mei frijlitting fan de termyske enerzjy yn de omjouwing, en de enerzjy fan 'e persoan oanpast te brûken foar harren eigen doelen.

Spitigernôch, de Reckless útjeften fan weardefolle helpboarnen lykas oalje of fean, kin gau liede ta de útputting fan de boarnen fan de produksje fan dy brânstoffen. Al hjoed binne der elektryske apparaten en sels nije auto modellen, dy't basearre binne op alternative enerzjyboarnen lykas sinneljocht, wetter, of enerzjy fan de ierdkoarste.

warmte oerdracht

De mooglikheid om te wikseljen termyske enerzjy binnen it lichem of fan de iene lichem nei de oare hjit de waarmte oerdracht. Dit ferskynsel komt spontaan en komt allinnich as temperatuer ferskillen. Yn it simpelste gefal, de termyske enerzjy wurdt oerdroegen fan in mear opwaarme nei in minder ferwaarme lichem oant oant lykwicht wurdt oprjochte.

Body mooglik wêze eksterne foar de waarmte oerdracht ferskynsel die him foar. Yn elts gefal, de oprjochting fan lykwicht kin him foardwaan en in koarte ôfstân tusken dizze foarwerpen, mar op in stadiger taryf as hwennear't hja yn kontakt.

Heat oerdracht kinne ûnderferdield wurde yn trije soarten:

1. Thermal conductivity.

2. Convection.

3. De strieljende útwikseling.

termyske conductivity

Dit ferskynsel is basearre op de oerdracht fan de termyske enerzjy tusken de atomen of molekulen fan matearje. Oarsaak fan oerdracht - samar beweging fan de molekulen en harren konstante botsing. Wêrby waarmte wurdt oerdroegen fan de iene molecule nei in oare keatling.

Watch waarmte conduction ferskynsel kin Ignition fan in izeren materiaal as de erythema oerflak wreidet soepel en stadichoan fertinje (in beskaat bedrach fan waarmte wurdt loslitten yn it miljeu).

J. Fourier ôflaat in formule foar waarmte drift, dat hat sammele alle hoemannichte dy't de mjitte fan waarmte conduction materiaal (sjoch. Figure hjirûnder).

Yn dizze formule, Q / T - waarmte drift, λ - termyske conductivity koëffisjint, S - Boppesteande sektoroerstiigjende gebiet, T / X - de ferhâlding fan de temperatuer ferskil tusken it lichem ein leit op in beskate ôfstân.

Termyske conductivity is de tabulated wearde. It hat praktyske wearde foar isolaasje fan in hûs of isolaasje apparatuer.

strieljende waarmte

In oare manier om te ferwaarmjen, dy't basearre is op it fenomeen fan de elektromagnetyske strieling. It ferskilt fan 'e convection en waarmte conduction is dat enerzjy oerdracht kin barre yn it fakuüm romte. Lykwols, lykas yn it earste gefal, moat der in temperatuer ferskil.

Radiant útwikseling - is in foarbyld fan it oerdragen fan waarmte enerzjy fan de sinne oan it ierdoerflak, dat is ferantwurdlik foar leafst Infrarot strieling. Om fêst te stellen hoefolle waarmte berikt it ierdoerflak, se waarden boud tal fan stasjons dy't tafersjoch op de feroaring fan de yndikator.

convection

Convection luchtstream beweging wurdt direkt ferbân mei de waarmte oerdracht ferskynsel. Gjin saak hoefolle waarmte we melden in floeistof of in gas, solute molekulen begjinne te bewegen flugger. Fanwege dit, de druk fan it hiele systeem wurdt werombrocht en it bedrach fan, krekt oarsom, wint oan. Dat is de reden wêrom't de beweging fan de waarme lucht of oar gas streamt nei boppen.

De ienfâldichste foarbyld fan brûken fan it fenomeen convection yn 'e hûs romte ferwaarming kin neamd wurde fia batterijen. Se lizze op de boaiem fan 'e keamer is net krekt sa, en om te ferwaarmjen de loft dat wie te rizen, dy't liedt ta de oplaach stream troch de keamer.

Hoe kinne jim mjitte it bedrach fan de waarmte?

De waarmte fan de ferwaarming of cooling wurdt berekkene wiskundich mei help fan in spesjale apparaat - calorimeter. Ynstallaasje is ysolearre fertsjintwurdige troch in grut fet fol mei wetter. in termometer foar it mjitten fan de begjinsitewaasje temperatuer fan it medium wurdt ferlytse yn de floeistof. Doe dipped yn wetter ferwaarme lichem te berekkenjen de floeistof temperatuer feroarje nei de oprjochting fan lykwicht.

Troch fergrutsjen of sakket it medium 't wurdt fêststeld, de kwantiteit fan de waarmte foar ferwaarming it lichem wurde no ferbrûkte. De calorimeter is in ienfâldich apparaat dat kin registrearje de temperatuer feroarje.

Ek, mei help fan in calorimeter kin berekkenje hoefolle fan 'e waarmte frijkaam by de ferbaarning fan materialen. Foar dit doel, in skip fol mei wetter, pleatst "de bom." Dat "bom" is in sletten fet dêr't de test stof leit. Om dit samengevat spesjale elektroden foar ûntstekking en de keamer fol mei soerstof. Nei folsleine ferbaarningsmotor agent opnommen feroaring yn wetter temperatuer.

Tidens dizze eksperiminten oprjochte dat de waarmte boarnen binne gemyske en nukleêre reaksjes. Kearnsintrales reaksjes komme foar yn de djippere lagen fan de Ierde, foarmet de wichtichste waarmte oanbod fan 'e hiele planeet. Se wurde ek brûkt troch de minske te produsearje enerzjy by fúzje.

Foarbylden fan gemyske reaksjes binne baarnende stoffen en ûntleden fan polymearen oan monomers yn 'e minsklike spijsvertering systeem. De kwaliteit en kwantiteit fan it gemyske biningen yn it molekúl bepaalt hoefolle waarmte sil stean út yn 'e ein.

Wat wurdt metten troch de waarmte?

De ienheid fan de waarmte mjitting yn de SI systeem is de joule (J). Ek net-SI ienheden wurde brûkt yn it deistich libben - calorie. 1 calorie gelyk oan 4,1868 J en de ynternasjonale standert basearre op 4.184 J. thermochemistry. Earder moete Britske termyske ienheid BTU, dat hat selden brûkt troch wittenskippers. 1 BTU = 1,055 J.