Šilumos - tai ... Kas yra išleistas šilumos kiekis degimo metu?

Visos medžiagos turi vidinę energiją. Ši vertė yra būdingas fizines ir chemines savybes, tarp kurių ypač daug dėmesio turėtų būti skiriama šilumos skaičiaus. Ši vertė yra abstraktus matematinis vertė, kuri aprašoma molekulinės sąveikos medžiagos stiprumą. Suprasti šilumos mainų mechanizmą gali padėti atsakyti į klausimą, kas šilumos kiekis metu išlaisvintos aušinimo ir šildymo medžiagų ir jų degimo.

Iš šilumos atradimo istorija

Iš pradžių aprašyta šilumos perdavimo reiškinys yra labai paprastas ir aiškus: jei medžiagos temperatūra pakyla, jis gauna šilumą, o aušinimo atveju, ji išskirsto ją į aplinką. Tačiau šiluma - tai nėra laikoma, kad skysčio komponentas ar kūnas buvo manoma, prieš trejus šimtmečius. Žmonės naiviai tikėjo, kad medžiaga susideda iš dviejų dalių: molekulių ir šiluma. Dabar keletas prisiminti, kad terminas "temperatūra" lotyniškai reiškia "mišinį" ir, pavyzdžiui, bronzos kalbama kaip apie "alavo ir vario temperatūros".

17 amžiuje ten buvo dvi hipotezės, kad galėtų aiškiai paaiškinti šilumos ir šilumos perdavimo reiškinį. Pirmą kartą pasiūlė 1613, "Galileo". Jo formuluotė: "Šilumos - tai neįprasta medžiaga gali prasiskverbti į bet kurią kūno ir iš jų." "Galileo" pavadino šį medžiaga kalorijų. Jis teigė, kad kalorijų negali išnykti arba būti sunaikinti, o tik gali pereiti iš vieno kūno į kitą. Taigi, daugiau kalorijų medžiagos, tuo didesnis jo temperatūra.

Antroji hipotezė atėjo 1620 ir pasiūlė ją filosofas Bacon. Jis pažymėjo, kad pagal galingų smūgių plaktuku geležį įkaista. Šis principas veikė ir kursto ugnį trinties, vadovaujama Bacon galvoti apie molekulinę pobūdžio šilumos. Jis teigė, kad mechaninis veiksmas ant jos molekulių organizme imtų mušti vienas prieš kitą, padidinti judėjimo greitį ir tokiu būdu padidinti temperatūrą.

Rezultatas buvo antrojo hipotezę, kad šilumos išvada - tai mechaninę veiksmų molekulinės medžiagų viena su kita rezultatas. Ši teorija ilgą laiką bando pateisinti ir įrodyti Raganė eksperimentiškai.

Šilumos - tai vidaus energijos priemonė,

Šiuolaikiniai mokslininkai priėjo prie tokios išvados: šiluminė energija yra sąveikos tarp dalelių, ty .. molekulių rezultatas energijos vidaus organas. Dalelių greitis priklauso nuo temperatūros ir šilumos vertė yra tiesiogiai proporcingas medžiagos masės. Pavyzdžiui, vandens kibiras turi didesnį šilumos energijos nei užpildytame puodelį. Tačiau lėkšte su karšto skysčio, gali turėti mažiau šilumos nei šalto baseino.

Kalorijų teorija, kuri buvo pasiūlyta 17 amžiuje, "Galileo", mokslininkai paneigė J. Joel ir B. Rumford. Jie įrodė, kad šilumos neturi jokio svorio ir pasižymi tik mechaninio judėjimo molekulių.

Kas yra šilumos kiekis išsiskirs medžiagos degimo? Savitoji degimo šiluma

Iki šiol, universalus ir plačiai naudojama energijos šaltiniai yra durpės, nafta, anglis, gamtinės dujos arba medžio. Šių medžiagų degimo skiriama tam tikras šilumos kiekis yra naudojamas šildymui, pradėti mechanizmus ir pan., D. Kaip galima apskaičiuoti šią vertę praktikoje?

Šios koncepcijos yra įvesta degimo savitąją šilumą. Ši vertė priklauso nuo šilumos kiekiui, kurio metu išsiskiriančios 1 kg tam tikrą medžiagos degimo. Jis skirtas raide q ir yra matuojamas J / kg. Žemiau yra vertybių q stalo kai kurie iš labiausiai paplitusių rūšių kuro.

Inžinierius statybos ir skaičiavimo varikliai reikia žinoti apie šilumos kiekį išleistas per tam tikrą medžiagos degimo. Tai mes gali naudoti netiesioginių matavimus pagal formulę Q = qm, kuriame Q - kaloringumas Medžiagos, q - savitoji degimo šiluma (lentelė vertės), ir m - per tam tikrą masės.

Šilumos formavimas degimo metu yra pagrįstas dėl energijos išleidimo FENOMENO cheminiais ryšiais formavimas. Paprasčiausias pavyzdys yra anglies degimo, kad yra pateiktas bet kurios šiuolaikinės kuro rūšys. Anglies sudeginamas oro buvimą ir sujungia su deguonimi ir susidaro anglies dioksidas. Cheminių obligacijų susidarymas vyksta su išleidimo šiluminės energijos į aplinką, o asmens energijos pritaikytas naudoti savo tikslams.

Deja, neapgalvotos išlaidos vertingų išteklių, tokių kaip nafta ar durpės, gali greičiau sukelti šaltinių gamybos iš šių kuro išeikvojimo. Jau šiandien yra elektros prietaisų ir net naujų automobilių modelių, kurie remiasi alternatyvių energijos šaltinių, tokių kaip saulės, vandens ar energijos iš žemės plutos.

šilumos perdavimo

Gebėjimas keistis šiluminę energiją kūne arba iš vienos įstaigos į kitą, vadinamas šilumos perdavimo. Tai atsitinka spontaniškai ir tik tada, kai temperatūra skirtumus. Paprasčiausiu atveju šilumos energija yra perduodama iš daugiau kaitinamas iki mažiau šildomas kūno tol, kol kol bus užmegztas pusiausvyra.

Kūno pasirinktinai būti išorinis patenka į šilumos perdavimo reiškinys įvyko. Bet kuriuo atveju, gali atsirasti pusiausvyros sukūrimas ir trumpas atstumas tarp šių objektų, tačiau lėčiau nei tada, kai jie liečiasi.

Šilumos perdavimas gali būti skirstomi į tris tipus:

1. Šilumos laidumas.

2. Konvekcija.

3. spinduliavimo keitimo.

šilumos laidumas

Šis reiškinys yra grindžiamas šiluminės energijos perdavimo tarp atomų, arba molekulių dalelių. Priežastis perdavimo - atsitiktinių judėjimo molekulių ir jų nuolat susidūrimo. , Pagal kurią šiluma perduodama iš vienos molekulės į kitą grandinės.

Žiūrėti šilumos laidumo reiškinį galima degimas bet geležies medžiagos, kai eritema paviršius tęsiasi sklandžiai ir palaipsniui silpnina (tam tikras šilumos kiekis išsiskiria į aplinką).

J. Furjė kilęs formulę šilumos srauto, kuris surinktų visus kiekius, turinčias įtakos šilumos laidumo medžiagos laipsnį (žr. Pav žemiau).

Į minėtą formulę, Q / t - šilumos srauto, λ - šilumos laidumo koeficientas, S - skerspjūvio plotas, T / X - iš temperatūrų skirtumo tarp kūno pabaigoje esančio tam tikru atstumu santykis.

Šiluminis laidumas yra pateikiami lentelėse vertė. Ji turi praktinę vertę izoliacijai namą ar izoliacijos įrangą.

spinduliavimo šiluma

Kitas būdas šildyti, kuris yra grindžiamas elektromagnetinės spinduliuotės reiškinys. Jis skiriasi nuo konvekcijos ir šilumos laidumo yra tai, kad energijos perdavimas gali pasireikšti vakuuminėje erdvėje. Tačiau, kaip ir pirmuoju atveju, turi būti temperatūros skirtumas.

Spinduliavimo keitimo - yra perduoti šilumos energijos iš saulės žemės paviršiaus, kuris yra atsakingas už pageidautina infraraudonųjų spindulių pavyzdys. Norėdami nustatyti, kiek šilumos pasiekia žemės paviršių, jie buvo pastatyti daug stočių, kad stebėti rodiklio kaita.

konvekcija

Konvekcija oro srautas judėjimas yra tiesiogiai susijęs su šilumos perdavimo reiškinio. Nesvarbu, kiek šilumos mes pranešė skysčio arba dujų, tirpinio molekulės pradeda judėti greičiau. Dėl to, visos sistemos slėgis yra sumažinamas ir suma, priešingai, didėja. Tai yra priežastis, kodėl šilto oro arba kitų dujų srautų judėjimą aukštyn.

Paprasčiausias pavyzdys naudojimo konvekcijos buveinės patalpų šildymui reiškinį galima vadinti per baterijas. Jie yra ne kambario apačioje yra ne tik todėl, ir šildyti orą, kuris buvo pakilti, todėl cirkuliacinio srautas per kambarį.

Kaip jūs galite išmatuoti šilumos kiekį?

Šildymo arba vėsinimo šilumos yra apskaičiuojama matematiškai naudojant specialų prietaisą - kalorimetru. Įrengimo izoliuotas, atstovaujama didelio laivo pripildytas vandens. už matavimo pradinė temperatūra terpės termometras yra nuleista į skystį. Tada artimųjų į vandens šildomas kūno apskaičiuoti skysčio temperatūros pokytis po pusiausvyros nustatymo.

Padidinant arba sumažinant vidutinės t yra nustatomas, šilumos kiekis šildymui organizmui būti panaudota. Kalorimetrijos yra paprastas įrenginys, kuris gali užsiregistruoti temperatūros pokyčius.

Be to, naudojant kalorimetrą gali apskaičiuoti, kiek iš išsiskyrusios šilumos per medžiagų degimo. Šiuo tikslu laivas pripildytas vandens, dedamas "bombą". Šis "bomba" yra uždarame inde, kuriame yra bandomoji medžiaga. Norėdami tai apibendrino specialius elektrodus uždegimo ir kamera yra užpildyta su deguonimi. Po visiško degimo agento registruojami pokytį vandens temperatūros.

Per šiuos eksperimentus nustatyta, kad šilumos šaltiniai yra cheminių ir branduolinių reakcijų. Branduolinės reakcijos pasitaiko gilesnių sluoksnių Žemėje, sudarančių pagrindinį šilumos tiekimą visoje planetoje. Jie taip pat naudojami žmogaus energijai gaminti sintezės metu.

Pavyzdžiai cheminių reakcijų yra degimo medžiagų ir skilimo polimerų monomerų žmogaus virškinimo sistemą. Kokybė ir kiekis cheminių obligacijų molekulėje lemia tai, kiek šilumos išsiskiria pabaigoje.

Kas yra matuojamas šilumos?

Šilumos matavimo SI sistemos vienetas yra džaulių (j). Be to, ne SI vienetai yra naudojami kasdieniame gyvenime - kalorijų. 1 kalorijų lygi 4.1868 J ir tarptautinį standartą remiantis 4,184 J. termochemija. Anksčiau susitiko britų Terminiai vienetas BTU, kuri retai naudojamas mokslininkai. 1 BTU = 1,055 J.