Isı - bu kadar ... ısı miktarı yanma sırasında açığa çıkan nedir?

Tüm maddeler bir iç enerjiye sahiptir. Bu değer, özel bir önem ısıya ödenmesi gereken arasındaki fiziksel ve kimyasal özellikleri, bir dizi ile karakterize edilir. Bu değer, moleküler etkileşim maddenin gücü tarif soyut matematiksel bir değerdir. Isı değişimi mekanizması anlama ne olduğu sorusunu cevaplamak için yardımcı olabilir ısı miktarı soğutma ve ısıtma maddeler ve bunların yanması sırasında açığa.

ısı keşif öyküsü

Başlangıçta tarif edilen ısı transfer olay çok basit ve açık: malzemenin sıcaklığı yükselirse, ısı alır ve soğutma durumunda, bu ortama olarak dağıtır. Ancak, ısı - bu sıvının bir bileşeni olarak kabul edilmeyen veya vücut üç asır önce düşünüldü. Moleküllerin ve sıcaklık: İnsanlar safça madde iki bölümden oluşur inanıyordu. Şimdi birkaç Latince terim "sıcaklığı", örneğin, "kalay ve bakır sıcaklığı" olarak söz bronz bir "karışım" anlamına gelir ve unutmayın.

17. yüzyılda açıkça ısı ve ısı transferinin fenomeni açıklayabilir iki hipotez vardı. İlk 1613'te, Galileo önerdi. Onun ifadeler oldu: "Isı - vücudun herhangi içine ve onlardan nüfuz edebilir alışılmadık maddedir." Galileo bu madde kalori adını verdi. O kalori yok olamaz ya imha edilecek ve başka bir vücuttan hareket edebildiğimizi savundu. sıcaklığı daha yüksek kalori madde içinde duruma göre, daha fazla.

İkinci hipotez 1620 yılında geldi ve filozof Bacon uzattı. O horozun güçlü darbeleri altında demir ısınır kaydetti. Bu ilke işletilen ve sürtünme yoluyla yangına körükle, ısının moleküler doğası düşünmek Bacon açtı. O, onun molekül gövdesi üzerinde mekanik hareket hareket hızını artırmak ve böylece sıcaklığını yükseltmek için, birbirlerine karşı atmaya başlayacak ileri sürmüştür.

birbirleri ile mekanik hareket moleküler maddelerin sonucu - sonucu ısı ikinci hipotez sonuç olarak. haklı ve deneysel Lomonosov kanıtlamaya çalışıyor uzun bir süre için bu teori.

Isı - bu, iç enerjinin bir ölçüsüdür

Modern bilim adamları şu sonuca vardık: Termal enerji madde, yani .. molekülleri arasındaki etkileşimin sonucudur iç enerjinin bedenin. Parçacık hızı sıcaklığa bağlıdır ve ısı değeri maddenin kütle ile doğru orantılıdır. Örneğin, bir su kovası dolu fincan daha yüksek bir ısı enerjisine sahiptir. Ancak sıcak bir sıvı ile tabak soğuk havza daha az ısı sahip olabilir.

17. yüzyılda önerilmiştir Kalori teori, Galileo, bilim adamları J. Joel ve B. Rumford yalanladı. Isının bir etkiye sahip değildir ve moleküllerin mekanik hareketi ile özel olarak, özelliği olduğunu kanıtlamıştır.

Maddenin yanma sırasında açığa çıkan ısı miktarı nedir? yanma özgül ısısı

Bugüne kadar, çok yönlü ve yaygın olarak kullanılan enerji kaynakları turba, petrol, kömür, doğal gaz veya ahşap. Bu maddelerin yanma mekanizmaları başlangıç ısı belli bir miktarda ısıtma için kullanılan ayrılır ve benzeri yer alır. D nasıl uygulamada bu değeri hesaplamak?

Bu kavram için tanıtıldı yanma spesifik ısı. Bu değer, belirli bir maddeye, 1 kg yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarına bağlıdır. Bu Q harfi ile gösterilir ve J / kg olarak ölçülmüştür. Aşağıda q değerlerinin bir tablo yakıtın en yaygın türlerinden bir kısmı.

inşaat Mühendis ve hesaplama motorları maddenin belirli bir miktar yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarı bilmemiz gerekir. Madde, q kalorifik değer - - Yanma (tablosu değeri) belirli ısı ve m - Belirli bir kütle Bunun için formül Q = S qm, dolaylı ölçümler kullanabilir.

Isı oluşumu yanma esnasında kimyasal bağların oluşumunda enerji serbest olgusuna dayanmaktadır. En basit örnek Modern yakıt türleri herhangi içerdiği karbon yanmasıdır. Karbon hava varlığında yanmış ve karbon dioksit oluşturmak üzere oksijen ile birleşerek bir. kimyasal bağların oluşumu ortamında ısı enerjisinin serbest bırakılması ile meydana gelir ve bir kişinin enerji kendi amaçları için kullanmak üzere adapte.

Ne yazık ki, bu tür yağ veya turba gibi değerli kaynakların pervasızca harcama yakında bu yakıtların üretim kaynaklarının tükenmesi neden olabilir. Zaten bugün böyle Yerkabuğunun güneş ışığı, su veya enerji gibi alternatif enerji kaynaklarına dayalı elektrikli ev aletleri ve hatta yeni otomobil modelleri vardır.

Isı transferi

Başka bir vücut içinde ya da bir vücut termal enerjinin değiştire-bilme kabiliyeti olarak adlandırılan ısı transferi. Bu olgu, kendiliğinden ortaya çıkar ve sadece ısı farklarını oluşur. En basit durumda, termal enerji dengesi sağlanana kadar kadar az ısıtılmış vücuda daha fazla ısıtılmış transfer edilir.

ısı aktarma olay meydana geldi Vücut opsiyonel olarak harici olabilir. Herhangi bir durumda, denge kurulması meydana gelebilir ve bu nesneler arasında kısa bir mesafe, ancak temas halindeyken daha düşük bir oranda.

Isı transferi üç tipe ayrılabilir:

1. Termal iletkenlik.

2. Konveksiyon.

3. ışıma değişimi.

ısı iletkenliği

Bu olgu, atomlar ya da maddenin molekülleri arasında termal enerji transferi dayanır. moleküllerin gelişigüzel hareket ve sürekli çarpışma - iletim nedeni. Bu sayede, ısı bir zincire bir molekülünden bir diğerine aktarılır.

eritem yüzeyi azaltır yavaş yavaş düzgün uzanır ve zaman ısı iletim olayı tüm demir malzeme kontak olabilir izleyin (ısı belli bir miktarda ortama serbest bırakıldığı zaman).

J. Fourier ısı iletme malzemesinin derecesini olumsuz yönde etkileyen miktarlarını topladığı ısı akışı için bir formül elde (bkz. Aşağıdaki Şekil).

Bu formülde, Q / t - ısı akısı, λ - ısı iletkenlik katsayısı, S - enine kesit alanı, T / x - belirli bir mesafede yer alan gövde ucuna arasındaki sıcaklık farkı olan oranı.

Isıl iletkenlik tablo değerdir. Bu bir ev ya da yalıtım ekipmanın yalıtımı için pratik değeri vardır.

yayılan ısı

Elektromanyetik radyasyonun gözlenmiş olguya dayanmaktadır ısıtmak için bir başka yolu. Bu konveksiyon farklıdır ve ısı iletiminin enerji transferi vakum alanı gerçekleşebilmesidir. Bununla birlikte, ilk durumda olduğu gibi, bir ısı farkı olmalıdır.

Radyan değişimi - tercihen kızılötesi yayınında sorumludur yer yüzeyi, güneşin ısı enerjisinin aktarılması bir örneğidir. çok ısı dünya yüzeyine ulaşır belirlemek için, onlar göstergesinin değişikliğini izlemek sayısız istasyonları inşa edildi.

konveksiyon

Konveksiyon hava akış hareketi, doğrudan ısı transferi fenomeni ile ilgilidir. Ne olursa olsun biz sıvı ya da gaz bildirdi ne kadar ısı, çözünmüş madde molekülleri daha hızlı hareket etmeye başlar. Bu nedenle, tüm sistemin basınç azaltılır ve miktarı, tam tersine, artar. Bu sıcak hava veya diğer gaz hareketi yukarı doğru akar nedeni budur.

Ana alan ısıtma konveksiyon olgusunun kullanılması basit örneği pil ile çağrılabilir. Onlar odanın alt kısmında bulunan sadece çok değil ve odanın içinden sirkülasyon akışına yol yükselmeye oldu havayı ısıtmak için.

Nasıl ısı miktarını ölçebilirsiniz?

Isıtma veya soğutma ısı matematiksel özel bir cihaz kullanılarak hesaplanır - kalorimetre. Yükleme suyla dolu büyük gemisi tarafından temsil yalıtımlı. Ortamın başlangıçtaki sıcaklığını ölçmek için bir termometre sıvı içinde düşürülür. Daha sonra dengelendikten sonra, sıvı sıcaklığı değişimi hesaplamak için suyun ısıtılması bulunduğu şişenin içine sokulur.

artan ya da belirlenir ve orta t azaltılmasıyla, gövdeyi ısıtmak için ısı miktarı harcanması. kalorimetre sıcaklık değişimini kayıt basit bir cihazdır.

Ayrıca, bir kalorimetre kullanılarak malzemelerin yanması sırasında açığa çıkan ısının ne kadar hesaplayabilirsiniz. Bu amaçla, su ile dolu bir kap, "bomba". yerleştirilir Bu "bomba" test maddesi bulunduğu kapalı bir kaptır. Buna ateşleme için özel elektrotlar toplanır ve oda oksijenle doldurulur. Tam yanma madde sonra, su sıcaklığındaki değişim göstermiştir.

Kurulan Bu deneyler sırasında ısı kaynakları kimyasal ve nükleer reaksiyonlar olduklarını. Nükleer reaksiyonlar bütün gezegenin ana ısı kaynağı oluşturan, Dünya'nın derin katmanlarında meydana gelir. Ayrıca füzyon sırasında enerji üretmek için insan tarafından kullanılır.

kimyasal reaksiyonlar örnek olarak insan sindirim sisteminde monomerlere maddeler ve polimer ayrışmasını yanıyor. moleküldeki kimyasal bağlar kalitesi ve miktarı çok ısı ucunda duracak belirler.

Ne ısı ile ölçülür?

SI sistemde ısı ölçüm birimi jul (J) 'dir. Ayrıca, SI olmayan birimler günlük yaşamda kullanılmaktadır - kalori. 4.184 J. Termokimyada göre 4,1868 J ve uluslararası standarda eşittir 1 kalori. Daha önce nadiren bilim adamları tarafından kullandı İngiliz ısı birimi BTU, bir araya geldi. 1 BTU = 1.055 J.