Schimbul de căldură între corpuri în fizica studentului ajută la învățarea lexicului
Dacă două corpuri de temperaturi diferite intră în contact și sunt lăsate pe propriile dispozitive, căldura este schimbată între ele și astfel se produce o egalizare a temperaturii. Se aplică legea de bază a schimbului de căldură, care are următorul conținut:
Când două corpuri cu temperaturi diferite intră în contact strâns unul cu celălalt, corpul cu temperatură mai mare degajă căldură, corpul cu temperatură mai mică absoarbe căldura. Căldura degajată de corp la o temperatură mai mare este la fel de mare ca și căldura absorbită de corp la o temperatură mai scăzută.
Această conexiune poate fi utilizată pentru de ex. B. pentru a calcula temperatura de amestecare a două cantități de apă.
Alimentarea cu căldură
# Căldură # energie internă # temperatură # termometru # Kelvin # grade Celsius
Scale de temperatură
#Temperatura # Încălzire # Scală Kelvin # Termometru #Celsius #Celsius scale
Legea de bază a schimbului de căldură
Dacă puneți apă caldă și rece într-un vas, de ex. B. într-o chiuvetă sau într-o cadă, atunci apa caldă degajă căldură și apa rece absoarbe această căldură. După un timp, toată apa va avea aceeași temperatură. Dacă acesta este cazul, nu mai are loc un schimb de căldură.
Chiar dacă z. B. pune un ou fierbinte fierbinte în apă rece, căldura se schimbă între ou și apă până când ambele sunt la aceeași temperatură. Legea de bază a schimbului de căldură se aplică oricărui corp care are temperaturi diferite și intră în contact termic strâns unul cu celălalt.
Aplicarea legii de bază a schimbului de căldură
Legea de bază a schimbului de căldură poate fi utilizată pentru a calcula temperatura de amestecare a două cantități de apă sau alte lichide. Presupunem două lichide de temperaturi diferite, care sunt amestecate între ele și care au o temperatură de amestecare comună după amestecare.
Lichidul inițial mai cald 1 (Fig. 2) degajă căldură atunci când este amestecat. Această căldură degajată de aceasta poate fi în general calculată utilizând ecuația de bază a teoriei căldurii:
Q ab = c 1 ⋅ m 1 ⋅ (ϑ 1 - ϑ M)
Căldura pe care lichidul inițial mai rece 2 o absoarbe poate fi de asemenea calculată:
Q zu = c 2 ⋅ m 2 ⋅ (ϑ M - ϑ 2)
Conform legii de bază a schimbului de căldură, căldura degajată și căldura absorbită sunt egale. Se aplică următoarele:
c 1 ⋅ m 1 ⋅ (ϑ 1 - ϑ M) = c 2 ⋅ m 2 ⋅ (ϑ M - ϑ 2)
Dacă se rearanjează această ecuație în funcție de temperatura de amestecare ϑ M, se obține regula de amestecare Richmann. Este:
Cu condiția să nu existe modificări fizice și nici pierderi de căldură, temperatura amestecului a două corpuri poate fi calculată folosind ecuația:
Această ecuație nu este valabilă doar pentru două lichide, ci pentru oricare două corpuri, atâta timp cât nu există modificări în starea fizică.
Această regulă de amestecare poartă numele naturalistului german GEORG WILHELM RICHMANN (1711-1753).
Pentru lichide din aceeași substanță, de ex. B. două cantități de apă, capacitățile de căldură specifice sunt aceleași. Apoi este simplificat regula de amestecare a lui Richmann și citește:
ϑ M = m 1 ⋅ ϑ 1 + m 2 ⋅ ϑ 2 m 1 + m 2
Înștiințare: În practică există de obicei pierderi de căldură care nu sunt luate în considerare în ecuațiile de mai sus. În funcție de tipul de amestec, temperatura amestecului poate fi, prin urmare, în practică mai mare sau mai mică decât temperatura calculată.
Vasul în care are loc amestecul poate absorbi sau degaja căldură. Acest lucru poate fi luat în considerare cu așa-numita capacitate termică (valoarea apei) a vasului. Explicații mai detaliate pot fi găsite la titlul „Măsurători calorimetrice” într-un articol separat de pe CD.