Ciepło – to … Co to jest ilość ciepła wydzielanego podczas spalania?

Wszystkie substancje posiadają energię wewnętrzną. Wartość ta cechuje szereg właściwości fizycznych i chemicznych, wśród których szczególną uwagę należy zwrócić na ciepło. Wartość ta jest streszczenie wartość matematyczny opisuje siłę oddziaływania substancji cząsteczkowej. Zrozumienie mechanizmu wymiany ciepła może pomóc odpowiedzieć na pytanie, co ilość ciepła wydzielającego się podczas chłodzenia i ogrzewania substancji i ich spalanie.

Historia odkrycia ciepła

Początkowo zjawisko przekazywania ciepła opisany jest bardzo proste i oczywiste: jeżeli temperatura materiału wzrasta, to staje się ciepła, a także w przypadku chłodzenia, to przydziela się do otoczenia. Jednak ciepło – to nie jest uważany za składnik płynu lub organ sądzono trzy wieki temu. Ludzie naiwnego Uważa się, że substancja składa się z dwóch części cząsteczek i ciepło. Obecnie niewiele należy pamiętać, że określenie „temperatura” w języku łacińskim oznacza „mieszanka” i, na przykład, brąz mówi się jako „cyny i miedzi Temperatura”.

W 17 wieku były dwie hipotezy, które mogłyby jednoznacznie wyjaśnić zjawisko przenoszenia ciepła i ciepła. Po raz pierwszy zaproponowana w 1613 roku, Galileo. Jej treść brzmiała: „Ciepło – jest to niezwykła substancja, które mogą przeniknąć do dowolnego organizmu i poza nimi.” Galileo to substancja o nazwie kaloryczny. Twierdził, że kaloryczny nie może zniknąć lub zostać zniszczone, a tylko w stanie przenieść z jednego ciała do drugiego. W związku z powyższym, tym bardziej zasadniczo kalorycznej, tym wyższą temperaturę.

Druga hipoteza przyszedł w 1620 roku, i podał ją filozof Bacon. Zauważył, że pod potężnymi uderzeniami młota żelazko nagrzewa się. Ta zasada działa i podsycając ogień przez tarcie, doprowadziły Bacon myśleć o charakterze molekularnym ciepła. Twierdził, że działanie mechaniczne na ciele jego cząsteczki zaczynają bić się ze sobą, aby zwiększyć prędkość ruchu, a tym samym podnieść temperaturę.

Wynikiem było zakończenie drugiej hipotezy, że ciepło – w wyniku mechanicznego działania substancji cząsteczkowych z sobą. Ta teoria przez dłuższy okres czasu, próbując uzasadnić i udowodnić Łomonosowa doświadczalnie.

Ciepło – jest miarą energii wewnętrznej,

Współcześni uczeni doszli do następującego wniosku: energia cieplna jest wynikiem oddziaływania pomiędzy cząsteczkami materii, tj .. energii wewnętrznej ciała. Prędkość cząstki w zależności od temperatury, a wartość opałowa jest wprost proporcjonalna do masy substancji. Na przykład w wiadrze wody ma wyższą energię cieplną niż napełnionego kubka. Jednakże spodek gorącym płynem może mieć mniej ciepła niż zimnym zbiorniku.

Kaloryczny teoria, która została zaproponowana w 17. wieku, Galileo, naukowcy obalone J. Joel i B. Rumford. Wykazali oni, że ciepło nie ma ciężar i charakteryzuje się wyłącznie przez mechaniczne ruchu cząsteczek.

Jaka jest ilość ciepła wydzielanego podczas spalania substancji? Ciepło spalania

Do tej pory, wszechstronny i powszechnie stosowane źródła energii są torf, ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny lub drewna. Spalanie tych substancji jest przydzielona pewna ilość ciepła jest wykorzystywany do ogrzewania, uruchomić mechanizmy itp. D. Jak można obliczyć tę wartość w praktyce?

Na tej koncepcji wprowadza ciepło spalania. Ta wartość jest zależna od ilości ciepła, która jest uwalniana podczas spalania 1 kg pewnym substancji. Jest to oznaczone literą q, mierzona w J / kg. Poniżej znajduje się tabela z wartościami q niektóre z najczęstszych rodzajów paliw.

Inżynier budowy i silniki obliczeniowe trzeba znać ilość ciepła uwalnianego podczas spalania pewnej ilości substancji. W tym celu można wykorzystywać pomiary pośrednie o wzorze Q = qm, gdzie Q – to wartość opałowa substancji, q – ciepło spalania (wartości tabeli), a m – o danej masie.

powstawanie ciepła w czasie spalania w oparciu o zjawisko uwalniania energii w celu utworzenia wiązań chemicznych. Najprostszym przykładem jest proces spalania węgla, który znajduje się w każdym z tych typów współczesnych paliwami. Węglowy jest spalany w obecności powietrza, i w połączeniu z tlenem, tworząc dwutlenek węgla. Tworzenie wiązań chemicznych występuje na uwalnianie energii termicznej w środowisku, a energia osoby przystosowane do używania do własnych celów.

Niestety, nieprzemyślane wydatki cennych zasobów, takich jak ropa naftowa lub torfu, może szybko doprowadzić do wyczerpania źródeł produkcji tych paliw. Już dzisiaj istnieją urządzenia elektryczne, a nawet nowe modele samochodów, które są oparte na alternatywnych źródeł energii, takich jak światło słoneczne, woda lub energia skorupie ziemskiej.

Transfer ciepła

Możliwość wymiany energii cieplnej w organizmie lub z jednego organizmu do innego nazywa się ciepła. To zjawisko występuje spontanicznie i występuje tylko gdy różnice temperatur. W najprostszym przypadku, energia cieplna jest przenoszona z bardziej ogrzewa się do mniej ogrzanego ciała, aż do czasu ustala się równowaga.

Korpus ewentualnie zewnątrz wystąpiło zjawisko przekazywania ciepła. W każdym przypadku, ustanowienie równowagi mogą występować w niewielkiej odległości od tych obiektów, lecz z szybkością mniejszą niż wtedy, gdy są w styku.

Transfer ciepła może być podzielona na trzy rodzaje:

1. Przewodnictwo cieplne.

2. konwekcji.

3. wymiany promieniowania.

przewodność cieplna

Zjawisko to opiera się na transfer energii cieplnej między atomów lub cząsteczek substancji. Przyczyną przesyłania – Random ruchu cząsteczek oraz stałej kolizji. W którym ciepło jest przekazywane z jednej cząsteczki do innego łańcucha.

Obserwować zjawiska przewodzenia ciepła zapłon z dowolnego materiału żelaznego, gdy powierzchnia rumień przebiega łagodnie, stopniowo tłumi (pewna ilość ciepła jest uwalniane do otoczenia).

J. Fouriera pochodzi wzór na strumień ciepła, który zebrał wszystkie ilości wpływają na stopień materiału przewodzenia ciepła (patrz fig. Poniżej).

W tym wzorze, Q / t – strumień ciepła λ – współczynnik przewodnictwa cieplnego, S – pole przekroju T / X – współczynnik różnicy temperatur pomiędzy końcu korpusu znajduje się w pewnej odległości.

Przewodność cieplna jest podane w tabeli wartości. Posiada praktyczną wartość dla izolacji domu lub izolacyjnego sprzętu.

nagrzanym

Innym sposobem na ciepło, który jest oparty na zjawisku promieniowania elektromagnetycznego. Różni się on od konwekcji i przewodzenia ciepła, które przenoszą energię mogą występować w przestrzeni próżniowej. Jednak, podobnie jak w pierwszym przypadku, musi istnieć różnica temperatur.

Promieniowania wymiany – stanowi przykład przekazywania energii ciepła słonecznego do powierzchni ziemi, co odpowiada dla promieniowania, korzystnie podczerwonego. Aby ustalić, ile ciepła dociera do powierzchni Ziemi, zostały one zbudowane liczne stacje monitorujące zmiany wskaźnika.

konwekcja

przepływ konwekcyjny strumienia powietrza jest bezpośrednio związane ze zjawiskiem ciepła. Bez względu na to, ile ciepła pisaliśmy ciecz lub gaz, molekuły zaczynają poruszać się szybciej. W związku z tym, ciśnienie w całym systemie jest zmniejszona, a ilość przeciwnie, wzrasta. To jest powód, dlaczego ruch ciepłego powietrza lub innego gazu przepływa w górę.

Najprostszym przykładem wykorzystania zjawiska konwekcji w ogrzewania domu może być wywołana poprzez baterie. Są one zlokalizowane w dolnej części pomieszczenia nie jest tak, a do ogrzewania powietrza, który miał wzrosnąć, co prowadzi do cyrkulacji przez pokój.

Jak można zmierzyć ilość ciepła?

Ciepło do ogrzewania lub chłodzenia są obliczane matematycznie przy pomocy specjalnego urządzenia – kalorymetru. Instalacja izotermiczna reprezentowane przez dużą zbiornika wypełnionego wodą. termometr do pomiaru temperatury początkowej pożywce obniża się w cieczy. Następnie zanurzane w wodzie ogrzewa się ciała do obliczania zmiany temperatury płynu po założeniu równowagi.

Przez zwiększenie lub zmniejszenie średniej t określa się ilość ciepła do ogrzewania korpusu do wyczerpania. Kalorymetr jest proste urządzenie, które może rejestrować zmiany temperatury.

Ponadto, przy użyciu kalorymetru można obliczyć, ile ciepła wydzielanego podczas spalania materiałów. W tym celu zbiornik wypełniony wodą, umieszczony „bombę”. Ta „bomba” jest zamkniętym naczyniu, w którym badana substancja znajduje. W tym celu szczególnych sumowane elektrody do zapłonu i komora wypełniona jest tlen. Po całkowitym czynnika spalania zarejestrowane zmiany temperatury wody.

Podczas tych eksperymentów ustalono, że źródła ciepła są reakcje chemiczne i jądrowe. Reakcje jądrowe występują w głębszych warstwach ziemi, tworząc główny dopływ ciepła całej planecie. Są one również wykorzystywane przez człowieka do produkcji energii podczas fuzji.

Przykłady reakcji chemicznych spalania substancji i cięcia polimeru do monomeru w ludzkim układzie trawiennym. Jakość i ilość wiązań chemicznych w cząsteczce określa, ile ciepła będzie wyróżniać się w końcu.

Co jest mierzone przez ciepło?

Urządzenie pomiaru ciepła w układzie SI jest dżul (J). Również jednostki spoza układu SI są wykorzystywane w życiu codziennym – kalorii. 1 kalorii równą 4.1868 J i międzynarodową normą podstawie 4,184 J. termochemii. Wcześniej spotkał brytyjskiego BTU Thermal Unit, która rzadko używany przez naukowców. Jeden BTU = 1,055 J.