Soojus - see on ... Mis on eraldatud soojuse põlemisel?

Kõik ained on sisemine energia. See väärtus iseloomustab arv füüsikaliste ja keemiliste omaduste, mille hulgas erilist tähelepanu tuleks pöörata soojust. See väärtus on abstraktne matemaatilise väärtust, mis kirjeldab tugevuse molekulaar interaktsiooni ainega. Mõistmise soojusvahetus mehhanism aitab vastata küsimusele, mida soojuse hulk , mis vabanesid jahutamist ja küte ainete ja nende põlemist.

Ajaloo avastusel heat

Esialgu soojusülekande kirjeldatud nähtus on väga lihtne ja selge: kui materjali temperatuuri tõuseb, siis saab soojust, ja juhul, jahutus-, siis jaotab ta keskkonda. Kuid soojuse - see ei ole peetakse osa vedeliku või keha arvati kolm sajandit tagasi. Inimesed naiivselt uskunud, et aine koosneb kahest osast: molekulid ja soojust. Nüüd paar meeles pidada, et mõiste "temperatuur" Ladina tähendab "segu" ja näiteks pronks räägitakse kui "tina ja vask temperatuur".

17. sajandil oli kaks hüpoteesi, mis võiks täpselt selgitama nähtus soojuse ja soojusülekande. Esimese ettepaneku 1613. aastal, Galileo. Selle sõnastus oli järgmine: "Soojus - see on ebatavaline aine, mis võib tungida ükskõik keha ja välja." Galileo nimega see aine kalorite. Ta väitis, et kalorite ei kao ega hävitada, ja ainult võimalik liikuda ühest keha teise. Seega rohkem kalorite aine, seda suurem on selle temperatuuri.

Teine hüpotees tuli 1620 ja pakub seda filosoof Bacon. Ta märkis, et vastavalt võimas puhub haamri raud soojendab. See põhimõte tegutsenud ja toidab tulekahju hõõrdumisel, viinud Bacon mõelda molekulaarsete milline soojust. Ta kinnitas, et mehaanilise tegevuse kehal tema molekulid hakkab lööma üksteise vastu, et suurendada kiirust liikumist ja seeläbi tõsta temperatuuri.

Tulemuseks oli sõlmitud teine hüpotees, mis soojendavad - tulemus mehaanilise tegevuse molekulaarse aineid omavahel. See teooria pikka aega püüdnud õigustada ja tõestada Lomonossovi katseliselt.

Soojus - see on meede sisemise energia,

Modern teadlased jõudnud järgmisele järeldusele: soojusenergia on vastastikmõju tulemusena molekulide tähtis, st .. Energiasiseturg keha. Osakeste kiirus sõltub temperatuurist ja soojuse väärtus ei võrdeline aine mass. Näiteks ämber veega omab kõrgemat soojusenergia kui täis topsi. Kuid taldrik kuuma vedeliku võib olla vähem soojust kui külma basseini.

Kalorite teooria, mis oli kavandatud 17. sajandil, Galileo, teadlased on ümber lükanud J. Joel ja B. Rumford. Nad tõestasid, et kuumus ei ole mingit kaalu ja iseloomustab ainult mehaanilise liikumise molekule.

Mis on eraldatud soojuse põlemisel aine? Eripõlemissoojus

Praeguseks mitmekülgne ja laialt kasutatud energiaallikad on turvas, nafta, kivisüsi, maagaas või puidust. Põletamine nende ainete eraldatakse teatud hulk soojust kasutatakse kütmiseks, alustada mehhanismid jms. D. Kuidas arvutada selle väärtus praktikas?

Sest see mõiste kasutusele põlemisel erisoojus. See väärtus sõltub soojuse kogus, mis vabastatakse põlemisel 1 kg mingi aine. On määratud täht q ja mõõdetakse J / kg. Allpool on tabelis väärtused q mõned kõige tüüpilisemad kütus.

Insener ehitus ja arvutus mootorid peavad teadma kogus eralduv soojus põlemisel teatud aine. Selle saame kasutada kaudsete mõõtmiste valemi abil Q = qm, kus Q - on kütteväärtuse aine, q - eripõlemissoojus (tabel väärtusega) ning m - antud massi.

Kuumutada moodustumise põlemisel põhineb nähtus energia vabanemine moodustus keemiliste sidemetega. Lihtsaim näide on põlemisel süsinikdioksiidi, mis sisaldub mis tahes liiki kaasaegse kütuseid. Süsinik põletatakse õhu juuresolekul ja ühendab hapnikuga, moodustades süsinikdioksiidi. Moodustumine keemiliste sidemete esineb vabastamist soojusenergia keskkonda ja energiat isiku kohandatud kasutada enda tarbeks.

Kahjuks ebamõistlikud kulutused väärtuslikke ressursse nagu nafta või turvas, võib peagi viia allikate lõppemine tootmine neist kütustest. Juba täna on elektriseadmete ja isegi uute automudelite mis põhinevad alternatiivsete energiaallikate, nagu päikesevalgus, vesi, või energia maakoores.

soojusülekande

Võime vahetada soojusenergia kehas või ühest keha teise nimetatakse soojusülekannet. See nähtus esineb spontaanselt ja esineb ainult siis, kui temperatuuri erinevused. Kõige lihtsamal juhul soojusenergia kandub rohkem kuumutatakse vaoshoitumale keha kuni kuni tasakaal.

Kere valikuliselt välisteks soojusvahetusele nähtus ilmnes. Igal juhul loomist tasakaalu võivad tekkida lühikese vahemaa need objektid, kuid aeglasemas tempos kui nad puutuvad.

Soojusülekanne võib jagada kolme liiki:

1. Soojusjuhtivus.

2. Konvektsioon.

3. särav vahetada.

soojusjuhtivus

Seda nähtust põhinevad üleandmise soojusenergia vahel või molekulide aine. Põhjus edastamise - juhuslik molekulide liikumist ja nende pidev kokkupõrge. Kusjuures soojus kandub ühest molekulist teise ahela.

Vaata soojusjuhtivust nähtust võib süttimise tahes raua materjali kui erüteem tasapinnas sujuvalt ja järk nõrgendab (teatud koguses soojust sattuda keskkonda).

J. Fourier tuletatud valem soojusvoog, mis on kogutud kõik kogused mõjutavad astet soojusjuhtivust materjal (vt. Joonis allpool).

Selles valemis Q / t - soojusvoog, λ - soojusjuhtivus koefitsient, S - ristlõikepindala, T / X - suhe temperatuuride vahe keha otsa paiknev teatud sügavusel.

Soojusjuhtivus on tabelisse väärtus. See on praktiline väärtus isolatsioon maja või isolatsioon seadmed.

kiirgussoojuse

Teine võimalus kütta, mis põhineb nähtus elektromagnetilise kiirguse. See erineb konvektsioon ja soojusjuhtivus on see, et energia ülekanne võib toimuda asub vaakumis. Kuid nagu esimesel juhul, seal peab olema temperatuuride vahe.

Radiant vahetada - on näide ülekandeks soojusenergia päike maapinnale, mis vastutab eelistatavalt infrapunakiirgust. Et määrata, kui palju soojust jõuab maapinnale, nad olid ehitatud arvukalt jaamu, mis jälgivad indikaatori muutus.

konvektsioon

Konvektsioon õhuvoolu liikumist on otseselt seotud soojusülekande nähtus. Ükskõik kui palju soojust meil teatatud vedeliku või gaasi, lahustunud aine molekulid hakkavad liikuma kiiremini. Selle tõttu surve kogu süsteem on vähendatud ja summa, vastupidi, suureneb. See on põhjus, miks liikumist sooja õhu või gaasi voolab ülespoole.

Lihtsaim näide kasutamise nähtus konvektsiooni kodus ruumi kütte võib nimetada kaudu patareid. Nad asuvad allosas ruumi ei ole lihtsalt nii, ja õhu soojendamiseks, mis oli tõusta, mis viib ringlusvoolu läbi ruumi.

Kuidas saab mõõta hulk soojust?

Soojust kütmiseks või jahutamiseks arvutatakse matemaatiliselt kasutades spetsiaalset seadet - calorimeter. Paigaldamine soojustatud esindatud suur laev veega täidetud. termomeetri mõõtmiseks algtemperatuur keskmise langetatakse vedelikus. Siis kasta vett kuumutatakse keha arvutada vedeliku temperatuuri muutus pärast asutamist tasakaalu.

Suureneb või väheneb keskmise t määratakse, soojuse koguse kütte keha võib kulutada. Kalorimeetri on lihtne seade, mis saab registreerida temperatuuri muutuse.

Samuti kasutades calorimeter saab arvutada, kui palju soojust vabaneb põlemisel materjale. Selleks laeva veega täidetud, pannakse "pomm". See "pomm" on suletud anumas, kus uuritava aine paikneb. Sellele summeeritakse erilist elektroodid süütamiseks ja kamber on täidetud hapnikuga. Pärast täielikku põlemist aine registreeritakse veetemperatuuri muutusi.

Nende katsed kinnitasid, et kuumuse allikatest on keemiliste ja radioaktiivsete reaktsioone. Tuuma reaktsioonid tekivad sügavamates kihtides Maa, mis moodustavad peamise soojavarustuse kogu planeedil. Nad kasutavad ka mees toota energiat fusion.

Näited keemiliste reaktsioonide põlevad ained ja lagunemine polümeerid monomeerideks inimese seedesüsteemi. Kvaliteet ja kogus keemilisi sidemeid molekulis määrab, kui palju soojust on välja paistma lõpuks.

Mis mõõdetakse soojuse?

Seade soojuse mõõtmine SI-süsteemis on džauli (J). Samuti SI-välised ühikud kasutatakse igapäevaelus - kalorsusega. 1 kalorsusega võrdne 4,1868 J ja rahvusvahelisele standardile põhineb 4184 J. Termokeemia. Varasem täidetud Briti termilise üksuse BTU, mis on harva kasutavad teadlased. 1 BTU = 1,055 J.