כיצד לחשב את שינוי הטמפרטורה

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• מה ההבדל בין חום לטמפרטורה?
• שינוי פשוט בחישובי הטמפרטורה
• חישוב שינוי טמפרטורה מהעברת חום

התרמודינמיקה היא תחום הפיזיקה העוסקת בטמפרטורה, חום ובסופו של דבר, העברת אנרגיה. למרות שחוקי התרמודינמיקה יכולים להיות מעט טריקיים לעקוב אחריהם, החוק הראשון של התרמודינמיקה הוא קשר פשוט בין העבודה שנעשתה, החום שנוסף, לבין שינוי האנרגיה הפנימית של חומר. אם צריך לחשב שינוי בטמפרטורה, זהו תהליך פשוט של הפחתת הטמפרטורה הישנה מהטמפרטורה החדשה, או שזה עשוי להיות כרוך בחוק הראשון, בכמות האנרגיה שנוספת כחום, ויכולת החום הספציפית של החומר שאלה.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

שינוי פשוט בטמפרטורה מחושב על ידי הפחתת הטמפרטורה הסופית מהטמפרטורה הראשונית. יתכן שתצטרך להמיר מפרנהייט לצלזיוס או להפך, מה שאתה יכול לעשות באמצעות נוסחה או מחשבון מקוון.

כאשר מדובר בהעברת חום, השתמש בנוסחה זו: שינוי בטמפרטורה = Q / ס"מ כדי לחשב את שינוי הטמפרטורה מכמות ספציפית של חום שנוסף. ש מייצג את החום שנוסף, ג הוא קיבולת החום הספציפית של החומר שאתה מחמם, ו M היא המסה של החומר שאתה מחמם.

מה ההבדל בין חום לטמפרטורה?

מעט הרקע העיקרי הדרוש לך לחישוב טמפרטורה הוא ההבדל בין חום לטמפרטורה. הטמפרטורה של חומר היא משהו שאתה מכיר מחיי היומיום. זה הכמות שאתה מודד בעזרת מדחום. אתה גם יודע שנקודות הרתיחה ונקודות ההיתוך של חומרים תלויים בטמפרטורה שלהם. במציאות, הטמפרטורה היא מדד לאנרגיה הפנימית שיש לחומר, אך מידע זה אינו חשוב לצורך ביצוע שינוי הטמפרטורה.

החום קצת שונה. זהו מונח להעברת אנרגיה דרך קרינה תרמית. החוק הראשון של התרמודינמיקה אומר שהשינוי באנרגיה שווה לסכום החום שנוסף והעבודה שנעשתה. במילים אחרות, אתה יכול לתת יותר אנרגיה למשהו על ידי חימום אותו (העברת חום אליו) או על ידי תזוזה פיזית או בחישה (ביצוע עבודה עליו).

שינוי פשוט בחישובי הטמפרטורה

חישוב הטמפרטורה הפשוט ביותר שעליך לעשות הוא כרוך בחישוב ההבדל בין טמפרטורת התחלה לגימור. זה קל. אתה מחסר את הטמפרטורה הסופית מטמפרטורת ההתחלה כדי למצוא את ההבדל. אז אם משהו מתחיל ב 50 מעלות צלזיוס ומסתיים ב 75 מעלות צלזיוס, אז השינוי בטמפרטורה הוא 75 מעלות צלזיוס - 50 מעלות צלזיוס = 25 מעלות צלזיוס. לגבי ירידות בטמפרטורה התוצאה שלילית.

האתגר הגדול ביותר לחישוב מסוג זה מתרחש כשצריך לבצע המרת טמפרטורה. על שתי הטמפרטורות להיות פרנהייט או צלזיוס. אם יש לך אחד מכל אחד, המיר אחד מהם. כדי לעבור מפרנהייט לסלסיוס, גרעו 32 מהסכום בפרנהייט, הכפלו את התוצאה ב -5 ואז חלקו אותה ב- 9. כדי להמיר מצלזיוס לפרנהייט, הכפלו תחילה את הסכום ב 9, ואז חלקו אותו ב -5 ולבסוף הוסף 32 לתוצאה. לחלופין, פשוט השתמשו במחשבון מקוון.

חישוב שינוי טמפרטורה מהעברת חום

אם אתה עושה בעיה מסובכת יותר בהעברת חום, חישוב שינוי הטמפרטורה קשה יותר. הנוסחה שאתה צריך היא:

שינוי בטמפרטורה = Q / ס"מ

איפה ש האם החום שנוסף, ג הוא קיבולת החום הספציפית של החומר, ו M היא המסה של החומר שאתה מתחמם.החום ניתן בג'אול (J), קיבולת החום הספציפית היא כמות בג'אול לקילוגרם (או גרם) מעלות צלזיוס, והמסה היא בקילוגרמים (ק"ג) או גרם (גרם). למים קיבולת חום ספציפית של מעט מתחת ל -4.2 J / g ° C, כך שאם אתה מעלה את הטמפרטורה של 100 גרם מים באמצעות 4,200 J של חום, אתה מקבל:

שינוי הטמפרטורה = 4200 J ÷ (4.2 J / g ° C × 100 גרם) = 10 ° C

המים עולים בטמפרטורה ב- 10 מעלות צלזיוס. הדבר היחיד שאתה צריך לזכור הוא שאתה צריך להשתמש ביחידות עקביות למסה. אם יש לכם יכולת חום ספציפית ב- J / g ° C, אתם זקוקים למסת החומר בגרמים. אם יש לך את J / kg מעלות צלזיוס, אתה צריך את מסת החומר בקילוגרמים.