Vročina - to je ... Kaj je količina toplote sprosti pri zgorevanju?

Vse snovi, ki imajo notranjo energijo. Ta vrednost je značilna številnimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi, med katerimi je treba posebno pozornost nameniti toplote. Ta vrednost je abstraktna matematična vrednost, ki opisuje moč molekularne interakcije snovi. Razumevanje mehanizma za izmenjavo toplote lahko pomaga odgovoriti na vprašanje, kakšna količina toplote, ki se sprošča med hladilne in ogrevalne snovi in njihovo zgorevanje.

Zgodovina odkritja toplote

Sprva pojav prenos toplote opisano je zelo preprost in jasen: če je temperatura materiala dvigne, postane toploto, in v primeru hlajenja, jo razporedi na okolje. Vendar pa je vročina - je ne šteje kot sestavni del tekočine ali telo smo mislili pred tremi stoletji. Ljudje naivno verjeli, da snov, sestavljena iz dveh delov: molekul in topline. Zdaj pa nekaj ne pozabite, da je izraz "temperatura" v latinščini pomeni "mešanico", in, na primer, bron govori o kot "kositra in bakra temperaturo".

V 17. stoletju sta bili dve hipotezi, da bi jasno razložiti pojav toplote in toplotnega prenosa. Prvič predlagal leta 1613, Galileo. Njegovo besedilo je bilo: "vročina - to je nenavadno snov, ki lahko prodre v nobeno od telesa in iz njih." Galileo poimenovali to snov kalorij. Trdil je, da kalorij ne izginejo ali se uničijo, in lahko le, da se premaknete iz enega telesa na drugega. Skladno s tem je bolj kalorij snovi, višja je temperatura.

Druga hipoteza je prišel leta 1620, in je na voljo na filozof Bacon. Opozoril je, da v skladu z močnimi udarci s kladivom likalnik segreje. Ta princip deluje in netenju ognja s trenjem, vodil Bacon, da razmišljajo o molekularni naravo toplote. Zatrdil je, da se mehansko delovanje na telesu njenih molekul začeli premagati drug proti drugemu, da se poveča hitrost gibanja in s tem dvig temperature.

Rezultat je sklenitev drugem primeru te toplote - posledica mehanskega delovanja molekulskih snovi med seboj. Ta teorija za dalj časa poskuša utemeljiti in dokazati Lomonosov eksperimentalno.

Vročina - gre za ukrep notranje energije,

Sodobni znanstveniki so prišli do naslednjega zaključka: toplotna energija je rezultat interakcije med molekulami snovi, tj .. notranje energije telesa. Delcev hitrost odvisna od temperature in toplotne vrednost je neposredno sorazmeren z maso snovi. Na primer, vedro vode ima višjo toplotno energijo kot napolnjenega skodelico. Vendar pa lahko krožnik z vročo tekočino imajo manj toplote kot pa hladnega bazena.

Kalorij teorija, ki je bila predlagana v 17. stoletju, Galileo, so znanstveniki ovrgli J. Joel in B. Rumford. Dokazali so, da toplotna nima teže, ki je označen s tem izključno z mehanskim gibanjem molekul.

Kaj je količina toplote sprosti pri gorenju snovi? Specifična toplota zgorevanja

Do danes je vsestranski in se pogosto uporablja viri energije so šote, nafta, premog, zemeljski plin ali lesa. Sežiganje teh snovi se dodeli določena količina toplote, ki se uporablja za ogrevanje, začetek mehanizmov in podobno. D. Kako lahko izračun te vrednosti v praksi?

Pri tem konceptu je predstavil zgorevanja specifično toploto. Ta vrednost je odvisna od količine toplote, ki se sprosti med sežiganjem 1 kg določene snovi. To se označi s črko q in se meri v J / kg. Spodaj je tabela vrednosti q nekaterih najbolj pogostih vrst goriva.

Engineer gradnjo in izračun motorji vedeti količino toplote se sprosti pri izgorevanju določeno količino snovi. Za to lahko uporabimo posredne meritve z enačbo Q = qm, kjer je Q - je kalorična vrednost snovi, q - specifična toplota zgorevanja (tabela vrednosti) in m - dani masi.

tvorba toplote med zgorevanjem temelji na pojavu energije sprostitvi tvorbe kemijskih vezi. Najenostavnejši primer je izgorevanje ogljika, ki je vsebovana v katerem koli od vrst sodobnih goriv. Ogljik se sežge v prisotnosti zraka in združuje s kisikom, da se tvori ogljikov dioksid. Tvorba kemijskih vezi pojavi pri sproščanju toplotne energije v okolje, ter energija osebe, prilagojena za uporabo za svoje namene.

Na žalost, lahko nepremišljeni izdatki dragocenih virov, kot sta nafta ali šote, kmalu pripelje do izčrpanja virov proizvodnje teh goriv. Že danes so električne naprave in tudi novi modeli avtomobilov, ki temeljijo na alternativnih virov energije, kot so sončna svetloba, voda, ali energija zemeljski skorji.

prenos toplote

Sposobnost izmenjave toplotne energije v telesu ali iz enega telesa v drugo se imenuje prenos toplote. Ta pojav se pojavi spontano in se pojavlja samo kadar temperaturne razlike. V najpreprostejšem primeru se toplotna energija prenese iz bolj segrejemo na manj ogrevano telesu, dokler se vzpostavi ravnotežje.

Telo izbiri zunaj prišlo do prenosa pojav vročina. V vsakem primeru, lahko pride do vzpostavitve ravnotežja in kratka razdalja med temi predmeti, vendar počasneje, kot ko so v stiku.

Prenos toplote lahko razdelimo v tri skupine:

1. Toplotna prevodnost.

2. Konvekcijska.

3. sijoča izmenjavo.

toplotna prevodnost

Ta pojav temelji na prenosu toplote med atomi ali molekulami materije. Vzrok za prenos - naključnega gibanja molekul in njihovo konstantno trčenja. Pri čemer se toplota prenaša z ene molekule na drugo verigo.

Glej prevod toplote fenomen lahko prišlo do vžiga koli železa materiala ko eritem površina razširja enakomerno in počasi stanjša (določena količina toplote se sprosti v okolje).

J. Fourierjeva pridobljen formulo za toplotni tok, ki je zbrala vse količine, ki vplivajo na stopnjo toplotne prevodnosti materiala (glej. Slika spodaj).

V tej formuli Q / t - toplotni tok, λ - toplotna prevodnost koeficient, S - površina prečnega preseka, T / X - razmerje temperaturno razliko med koncem telesa, ki se nahaja na določeni razdalji.

Toplotna prevodnost je tabeli vrednost. Ima praktično vrednost za izolacijo v hiši ali izolacije opreme.

toplotno sevanje

Drug način za segrevanje, ki temelji na pojavu elektromagnetnega sevanja. Iz konvekcije se razlikuje in toplotna prevodnost je, da lahko prenos energije pride v vakuumu. Vendar pa, kot v prvem primeru, pa mora biti temperaturna razlika.

Radiant izmenjava - je primer prenosa toplotne energije sonca na zemeljski površini, ki je odgovoren za prednostno infrardeče sevanje. Da bi ugotovili, koliko toplote doseže površje Zemlje, so bile zgrajene številne postaj, ki nadzorujejo spremembo kazalnika.

konvekcija

Konvekcijo pretok pretok zraka je neposredno povezana s pojavom za prenos toplote. Ne glede na to, koliko toplote smo poročali, tekočine ali plina, topljenec molekule začnejo premikati hitreje. Zaradi tega je pritisk celotnega sistema zmanjša in znesek, nasprotno, povečuje. To je razlog, zakaj je gibanje toplega zraka ali drugega plina teče navzgor.

Najenostavnejši primer uporabe pojav konvekcije pri ogrevanju matične prostora se lahko imenuje preko baterij. Nahajajo se na dnu prostora ni ravno tako, in za ogrevanje zraka, ki je povečal, kar vodi do pretoka obtočne skozi sobo.

Kako lahko izmerimo količino toplote?

Toplota za ogrevanje ali hlajenje se izračuna matematično uporabo posebne naprave - kalorimetrom. Nameščanje izolirana predstavlja veliko posodo, napolnjeno z vodo. termometer za merjenje začetna temperatura medija je spuščena v tekočini. Nato potopili v vodo ogrevajo telo za izračun tekočine spremembo temperature po vzpostavitvi ravnotežja.

S povečanjem ali zmanjšanjem srednje t se določi, količina toplote za ogrevanje telesa, ki se porabila. Kalorimetru je preprosta naprava, ki se lahko prijavijo na spremembo temperature.

Prav tako lahko z uporabo kalorimeter izračunati, koliko toplote sprosti pri zgorevanju materialov. V ta namen je posoda napolnjena z vodo, ki se nahaja "bombo". Ta "bomba" je zaprta posoda, v kateri se nahaja preskusna snov. To seštejejo posebne elektrode za vžig in je komora napolni s kisikom. Po popolni zgorevalni zabeleži spremembe temperature vode.

V teh poskusih ugotovi, da so viri toplote kemične in jedrske reakcije. Jedrske reakcije pride v globlje plasti zemlje, ki tvori glavni dovod toplote celotnega planeta. Uporabljajo jih človek uporablja tudi za proizvodnjo energije v fuzijo.

Primeri kemičnih reakcij gorijo snovi in razkroj polimerov na monomere v prebavnem sistemu ljudi. Kakovost in količina kemijskih vezi v molekuli določa, kako bo veliko toplote izstopajo na koncu.

Kaj se meri z vročino?

Enota za merjenje toplote v sistemu SI je J (Joule). Prav tako se niso enote SI uporabljajo v vsakdanjem življenju - kalorij. 1 kalorija enak 4.1868 J in mednarodnim standardom na podlagi 4,184 J. Termokemija. Prej srečal britansko termalno enoto BTU, ki so ga znanstveniki redko uporablja. 1 BTU = 1,055 J.