Teplo - to je ... Co je množství tepla uvolněné při spalování?

Všechny látky mají vnitřní energii. Tato hodnota je charakterizován řadou fyzikálních a chemických vlastností, mezi nimiž je třeba věnovat zvláštní pozornost tepla. Tato hodnota je abstraktní matematické hodnota, která popisuje sílu látky molekulární interakce. Pochopení mechanismu výměny tepla může pomoci odpovědět na otázku, jaké množství tepla uvolněného při chlazení a vytápění látek a jejich spalování.

Historie objevu tepla

Zpočátku je přenos tepla jev popsaný je velmi jednoduché a jasně: v případě, že teplota materiálu stoupá, se dostane teplo, a v případě chlazení, se přidělí do životního prostředí. Nicméně, teplo - to není považováno za součást tekutiny nebo subjekt byla myšlenka před třemi staletími. Lidé naivně věřil, že látka se skládá ze dvou částí: molekuly a teplo. Nyní málo si uvědomit, že pojem „teplota“ v latině znamená „směs“, a například bronz mluví jako o „cínu a mědi teploty“.

V 17. století tam byly dvě hypotézy, které by jasně vysvětlit fenomén tepla a rozvod tepla. Poprvé navržen v roce 1613, Galileo. Jeho slova zněla: „Teplo - to je neobvyklá substance, které mohou proniknout do některého z těla a ven z nich.“ Galileo jmenován tato látka kalorický. Tvrdil, že kalorické nemůže zmizet nebo být zničeny, a mohl jen přesunout z jednoho těla do druhého. V souladu s tím více kalorií látky, tím vyšší je její teplota.

Druhá hypotéza přišel v roce 1620, a nabídl ho filozofa Bacon. Všiml si, že pod silnými údery kladivem železa zahřívá. Tento princip je provozována a paliva oheň třením, vedl Bacon přemýšlet o molekulární podstaty tepla. Ten tvrdil, že mechanické působení na těle jeho molekul začnou bít proti sobě, aby se zvýšila rychlost pohybu, a tím zvýšit teplotu.

Výsledkem bylo uzavření druhé hypotézy, že teplo - v důsledku mechanického působení molekulárních látek mezi sebou. Tato teorie po dlouhou dobu se snaží ospravedlnit a dokázat Lomonosov experimentálně.

Teplo - to je míra vnitřní energie,

Moderní badatelé přišli na následující závěr: tepelná energie je výsledkem interakce mezi molekulami hmoty, tj .. Vnitřní energie těla. rychlost částic závisí na teplotě a hodnota tepla je přímo úměrná hmotnosti látky. Například, vědro vody má vyšší tepelnou energii než Naplněný kelímek. Nicméně talířek s horkou tekutinou mohou mít méně tepla než studené mísy.

Kalorická teorie, která byla navržena v 17. století, Galileo vědci vyvrátil J. Joela a B. Rumford. Prokázali, že teplo nemá žádnou váhu a je charakterizována výlučně mechanickým pohybem molekul.

Jaký je množství tepla uvolněné při spalování látky? Specifické spalné teplo

K dnešnímu dni je univerzální a široce používané zdroje energie jsou rašelina, ropa, uhlí, zemní plyn nebo dřevo. Spalování těchto látek je přiděleno určité množství tepla se používá pro vytápění, spustit mechanismy a podobně. D. Jak je možné vypočítat tuto hodnotu v praxi?

U této koncepce je zavedena spalovací měrné teplo. Tato hodnota je závislá na množství tepla, které se uvolňuje při spalování 1 kg určité látky. To je označena písmenem q a měří se v J / kg. Níže je tabulka hodnot q některé z nejběžnějších druhů paliv.

Inženýr konstrukce a výpočet motory potřebují znát množství tepla uvolněného při spalování určitého množství látky. K tomu lze použít nepřímé měření pomocí vzorce Q = qm, kde Q - je výhřevnost látky, Q - specifické spalné teplo (tabulka hodnota), a m - daném množství.

Tvorba tepla během spalování je založen na jevu uvolňování energie při tvorbě chemických vazeb. Nejjednodušším příkladem je spalování uhlíku, který je obsažen v některé z typů moderních paliv. Uhlík je spalován v přítomnosti vzduchu a kombinuje s kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého. Tvorba chemických vazeb dochází uvolněním tepelné energie v životním prostředí, a energie osoby upraven pro použití pro vlastní účely.

Bohužel, neuvážené výdaje o cenné zdroje, jako je ropa nebo rašeliny, může brzy vést k vyčerpávání zdrojů produkce těchto paliv. Již dnes existuje elektrospotřebiče a dokonce i nové modely automobilů, které jsou založeny na alternativní zdroje energie, jako je sluneční světlo, voda nebo energie zemské kůry.

přenos tepla

Schopnost výměně tepelné energie v těle, nebo z jednoho těla do druhého se nazývá přenos tepla. Tento jev se vyskytuje spontánně a dochází pouze při teplotní rozdíly. V nejjednodušším případě je tepelná energie se přenáší z více zahřívá na méně ohřáté těleso až do zřízení rovnováha.

Tělo být případně externí nastal jev přenosu tepla. V každém případě může dojít k vytvoření rovnováhy a krátká vzdálenost mezi těmito předměty, ale pomaleji, než když jsou v kontaktu.

Přenos tepla lze rozdělit do tří typů:

1. Tepelná vodivost.

2. konvekce.

3. Sálavé výměna.

tepelná vodivost

Tento jev je založen na přenosu tepelné energie mezi atomů nebo molekul hmoty. Příčina přenosu - náhodného pohybu molekul a jejich neustálé srážky. Přičemž je teplo odváděno z jedné molekuly do jiného řetězce.

Podívejte se vedení tepla jev může zapalování jakéhokoliv železného materiálu, když je erytém plocha probíhá plynule a postupně zeslabuje (určité množství tepla do životního prostředí).

J. Fourier odvodil vzorec pro tepelný tok, který se shromažďují veškeré veličiny ovlivňující stupeň tepelné vodivosti materiálu (viz obr. Níže).

V tomto vzorci Q / t - tepelný tok, λ - součinitel tepelné vodivosti, S - plocha průřezu, T / X - poměr teplotního rozdílu mezi konci tělesa umístěného v určité vzdálenosti.

Tepelná vodivost je tabulková hodnota. Má praktickou hodnotu pro zateplení domu nebo izolační zařízení.

sálavé teplo

Dalším způsobem, jak na teplo, který je založen na jevu elektromagnetického záření. To se liší od proudění a vedení tepla je, že přenos energie se může objevit ve vakuovém prostoru. Ovšem stejně jako v prvním případě, musí existovat rozdíl teplot.

Sálavé výměna - příklad přenosu tepelné energie ze slunce do zemského povrchu, který je zodpovědný za s výhodou infračervené záření. Chcete-li zjistit, kolik tepla dosáhne zemského povrchu, které byly postaveny četné stanice, které sledují změnu indikátoru.

proudění

Konvekční pohyb proudění vzduchu je v přímém vztahu k přenosu tepla jevu. Bez ohledu na to, kolik tepla jsme informovali kapalina nebo plyn, rozpuštěné molekuly začnou pohybovat rychleji. Z tohoto důvodu, je tlak celého systému se snižuje a množství, naopak zvyšuje. To je důvod, proč je pohyb teplého vzduchu nebo jiného plynu proudí směrem nahoru.

Nejjednodušším příkladem využití jevu konvekce v domovském vytápění lze vyvolat pomocí baterií. Jsou umístěny na spodní části místnosti, není jen tak, a pro ohřívání vzduchu, který byl ke svahu, který vede k vířivého proudu přes místnosti.

Jak můžete změřit množství tepla?

Teplo z vytápění nebo chlazení se vypočte matematicky pomocí speciálního přístroje - kalorimetru. Instalace izolací reprezentována velké nádobě naplněné vodou. teploměrem pro měření počáteční teploty média je snížena v kapalině. Pak se ponoří do vody zahřívá tělesa pro výpočet tekutiny teplotní změny po ustavení rovnováhy.

Zvyšováním nebo snižováním střední t je určeno, že množství tepla pro ohřev těla, které mají být vynaloženy. Kalorimetr je jednoduché zařízení, které mohou registrovat změny teploty.

Také pomocí kalorimetru může spočítat, kolik tepla uvolněného při spalování materiálů. Za tímto účelem plavidlo naplněné vodou, které „bombu“. Tento „bomba“ je uzavřená nádoba, v níž se látka nachází. Chcete-li to shrnout speciální elektrody pro zapálení a komora je naplněna kyslíkem. Po úplném spalovací činidla zaznamenány změny teploty vody.

Během těchto pokusů bylo zjištěno, že zdroje tepla jsou chemické a jaderné reakce. Jaderné reakce se vyskytují v hlubších vrstvách Země, které tvoří hlavní přívod tepla z celé planety. Používají se také člověkem k výrobě energie během fúze.

Příklady chemických reakcí hoří látek a rozklad polymerů monomerů v lidském trávicím systému. Kvalita a množství chemických vazeb v molekule určuje kolik tepla bude vystupovat na konci.

To, co se měří teplem?

Jednotka měření tepla v systému SI je joule (J). Také, non-jednotky Sie jsou používány v každodenním životě - kalorie. 1 kalorie rovná 4.1868 J a mezinárodní normy vychází z 4,184 J. thermochemistry. Dříve se setkal britské tepelné jednotky BTU, který jen zřídka vědci. 1 BTU = 1,055 J.