Dans le langage courant, les gens utilisent les termes chaleur et température de façon interchangeable. Dans le domaine de la thermodynamique et de la physique, cependant, les deux termes ont des significations très différentes. Si vous essayez de calculer combien de chaleur est absorbée par quelque chose quand vous augmentez sa température, vous devez comprendre la différence entre les deux et comment calculer l'un de l'autre. Vous pouvez le faire facilement: il suffit de multiplier la capacité calorifique de la substance que vous chauffez par la masse de la substance et le changement de température pour trouver la chaleur absorbée.
TL; DR (Trop long; t Read)
Calculer l'absorption de chaleur en utilisant la formule:
Q Q La première loi de la thermodynamique et de la chaleur La première loi de la thermodynamique stipule que le changement de l'énergie interne d'une substance est la somme de la chaleur qui lui est transférée et du travail qui y est fait (ou de la chaleur qui lui est transférée moins le travail fait par La chaleur est une autre forme de transfert d'énergie, mais c'est celle qui a lieu lorsque deux objets sont à des températures différentes l'un de l'autre. Si vous mettez de l'eau froide dans une casserole et allumez le poêle, les flammes chauffent la casserole et la casserole chaude chauffe l'eau. Cela augmente la température de l'eau et lui donne de l'énergie. La deuxième loi de la thermodynamique stipule que la chaleur ne s'écoule que des objets plus chauds, et non l'inverse. Explication de la capacité calorifique spécifique La clé pour résoudre le problème du calcul de l'absorption de chaleur est le concept de la capacité calorifique spécifique. Différentes substances ont besoin de différentes quantités d'énergie pour les transférer afin d'augmenter la température, et la capacité calorifique spécifique de la substance vous indique combien cela représente. C'est une grandeur donnée par le symbole c Calculer l'absorption de chaleur Vous peut utiliser les informations dans les deux dernières sections avec une formule simple pour calculer l'absorption de chaleur dans une situation spécifique. Tout ce que vous devez savoir, c'est la substance qui est chauffée, le changement de température et la masse de la substance. L'équation est: Q Ici, Q A titre d'exemple, imaginez une augmentation de la température de 2 kg d'eau de 10 degrés C à 50 degrés C. Le changement de température est Δ T Q = 334,480 J = 334,5 kJ Il faut donc environ 334,5 milliers de joules (kJ) de chaleur pour élever la température de 2 kg d'eau de 40 degrés C. Conseils sur les unités alternatives Parfois, des capacités thermiques spécifiques sont données dans différentes unités. Par exemple, il peut être indiqué en joules /gramme C, en calories /gramme C ou en joules /mol C. Une calorie est une unité alternative d'énergie (1 calorie = 4.184 joules), les grammes sont 1/1000 d'un kilogramme et une mole (raccourcie en mol) est une unité utilisée en chimie. Tant que vous utilisez des unités cohérentes, la formule ci-dessus va tenir. Par exemple, si la chaleur spécifique est donnée en joules /gramme degré C, citez aussi la masse de la substance en grammes, ou bien convertissez la capacité calorifique spécifique en kilogrammes en la multipliant par 1 000. Si la capacité calorifique est exprimée en joules /degré molaire C, il est plus facile de donner la masse de la substance en moles également. Si la capacité calorifique est donnée en calories /kg degré C, votre résultat sera en calories de chaleur au lieu de joules, que vous pouvez convertir ensuite si vous avez besoin de la réponse en joules. Si vous rencontrez Kelvin comme un unité pour la température (symbole K), pour les changements de température c'est exactement la même chose que Celsius, donc vous n'avez vraiment besoin de rien faire.
= mc
T
signifie la chaleur absorbée, m
est la masse de la substance absorbant la chaleur, c
est la capacité calorifique spécifique et Δ T
est le changement de température.
ça). "Le travail" est juste un mot que les physiciens utilisent pour le transfert d'énergie physique. Par exemple, mélanger une tasse de café fonctionne dans le liquide à l'intérieur, et vous travaillez sur un objet quand vous le ramassez ou le lancez.
et mesurée en joules /kg degré Celsius. En résumé, la capacité calorifique indique la quantité d'énergie thermique nécessaire (en joules) pour augmenter la température de 1 kg d'un matériau de 1 degré C. La capacité calorifique spécifique de l'eau est de 4,181 J /kg degré C, et la capacité thermique spécifique La capacité calorifique du plomb est de 128 J /kg degré C. Cela vous indique en un coup d'œil qu'il faut moins d'énergie pour augmenter la température du plomb que pour l'eau.
= mc
T
signifie chaleur (ce que vous voulez savoir), m
signifie masse, c
signifie la capacité calorifique spécifique et Δ T
est le changement de température. Vous pouvez trouver le changement de température en soustrayant la température de départ de la température finale.
= (50 - 10) degrés C = 40 degrés C. De la dernière section, la capacité calorifique spécifique de l'eau est 4,181 J /kg degré C, donc l'équation donne :
= 2 kg × 4181 J /kg degré C × 40 degrés C
