전달 되는 열 은 서로 다른 온도에서 두 물체 사이의 에너지 전달입니다. 온도가 높은 사람은 온도가 낮은 사람에게 열을 내 보냅니다. 몸이 열을 포기하든 흡수하든, 그 온도 나 물리적 상태는 그것이 만들어지는 재료의 질량과 특성에 따라 달라질 수 있습니다.
좋은 예는 김이 나는 커피 한잔입니다. 설탕을 저어주는 금속 숟가락이 가열됩니다. 컵에 충분히 오래두면 커피와 금속 스푼이 온도를 균등하게 만듭니다. 커피가 식고 열이 스푼으로 전달됩니다. 시스템이 절연되지 않았기 때문에 약간의 열이 환경으로 전달됩니다.
커피와 스푼은 잠시 후에 열 평형 상태가됩니다. 출처 : Pixabay.
온도가 균등 해짐에 따라 열 평형에 도달했습니다.
플라스틱 티스푼으로 같은 테스트를했다면 금속만큼 빨리 가열되지는 않지만 결국 커피와 그 주변의 모든 것과 균형을 이룰 것입니다.
금속이 플라스틱보다 열을 더 잘 전도하기 때문입니다. 반면에 커피는 핫 초콜릿이나 다른 음료와는 다른 속도로 열을 발생시킵니다. 따라서 각 물체가 주거나 흡수하는 열은 그것이 어떤 재료 나 물질로 만들어 졌는지에 따라 달라집니다.
구성 및 공식
열은 항상 온도의 차이로 인해 한 물체와 다른 물체 사이의 에너지 흐름 또는 이동을 나타냅니다.
그래서 우리는 열이나 에너지를 어떤 식 으로든 추가하거나 추출하여 요소의 온도를 수정할 수 있기 때문에 열 전달 또는 열 흡수를 말합니다.
가장 뜨거운 물체가 발산하는 열의 양을 일반적으로 Q라고합니다. 이 값은 해당 물체의 질량에 비례합니다. 질량이 큰 물체는 질량이 낮은 물체보다 더 많은 열을 방출 할 수 있습니다.
온도차
열 전달을 계산하는 또 다른 중요한 요소는 열을 전달하는 물체가 경험하는 온도의 차이입니다. Δ T로 표시되며 다음과 같이 계산됩니다.
마지막으로 전달되는 열의 양은 물체의 특성과 특성에 따라 달라지며, 이는 물질의 비열이라는 상수로 정량적으로 요약되며 c로 표시됩니다.
마지막으로 전달 된 열에 대한 표현은 다음과 같습니다.
포기하는 행위는 음수 기호로 상징됩니다.
물질의 비열 및 열용량
비열은 물질 1g의 온도를 1ºC 올리는 데 필요한 열량입니다. 그것은 재료의 본질적인 특성입니다. 국제 시스템의 단위는 줄 / kg입니다. K (킬로그램 x 온도 (켈빈도) 사이의 줄).
열용량 C는 연결된 개념이지만 물체의 질량이 관련되어 있기 때문에 약간 다릅니다. 열용량은 다음과 같이 정의됩니다.
SI 단위는 줄 / K입니다. 따라서 방출되는 열은 다음과 같이 동일하게 표현 될 수도 있습니다.
그것을 계산하는 방법?
물체에 의해 전달되는 열을 계산하려면 다음 사항을 알아야합니다.
-열을 방출하는 물질의 비열.
-상기 물질의 질량
-획득 할 최종 온도
많은 재료의 비열 값은 실험적으로 결정되었으며 표에서 확인할 수 있습니다.
열량 측정
이제이 값을 알 수없는 경우 열 절연 용기에있는 온도계와 물을 사용하여 열량계를 얻을 수 있습니다. 이 장치의 다이어그램은 연습 1과 함께 제공되는 그림에 나와 있습니다.
물질 샘플은 이전에 측정 된 양의 물에 특정 온도에 담근다. 최종 온도가 측정되고 재료의 비열이 얻은 값으로 결정됩니다.
결과를 표로 작성된 값과 비교하여 그것이 어떤 물질인지 알 수 있습니다. 이 절차를 열량 측정이라고합니다.
열 균형은 에너지를 보존하여 수행됩니다.
Q 수율 + Q 흡수 = 0
해결 된 운동
연습 1
0.35kg의 구리 조각이 25ºC의 온도에서 물 500mL에 150ºC의 온도로 주입됩니다.
a) 최종 평형 온도
b)이 과정에서 얼마나 많은 열이 흐르나요?
데이터
기본 열량계의 개략도 : 절연 된 물 용기와 온도 변화를 측정하기위한 온도계. l 출처 : Dr. Tilahun Tesfaye
해결책
a) 구리는 물이 열을 흡수하는 동안 열을 방출합니다. 시스템이 닫힌 것으로 간주되면 물과 샘플 만 열 균형에 개입합니다.
반면에 물 500mL의 질량을 계산해야합니다.
이 데이터로 물의 질량이 계산됩니다.
각 물질의 열에 대한 방정식이 상승합니다.
우리가 얻은 결과를 동일시하십시오.
미지수가 하나 인 선형 방정식이며, 그 해는 다음과 같습니다.
b) 흐르는 열의 양은 전달 된 열 또는 흡수 된 열입니다.
Q 산출 =-134.75 (32.56-150) J = 15823 J
흡수 된 Q = 2093 (32.56-25) J = 15823 J
연습 2
100g의 구리 조각을 용광로에서 온도 T o 로 가열 한 다음 물 200g을 포함하는 150g 구리 열량계에 16ºC에서 배치합니다. 평형 상태에서 한 번 최종 온도는 38입니다. º C. 열량계와 그 내용물을 칭량하면 1.2g의 물이 증발 한 것으로 나타났습니다 초기 온도 T o ?
해결책
이 운동은 열량계가 열을 흡수한다는 점을 고려해야하기 때문에 이전 운동과 다릅니다. 구리 조각에서 방출되는 열은 다음 모두에 투자됩니다.
-열량계 (200g)의 물 가열
-열량계가 만들어진 구리를 가열합니다 (150g).
-1.2g의 물을 증발시킵니다 (상 변화에도 에너지가 필요함).
그러므로:
-38.5. (38 - T O ) = 22397.3
1.2g의 물을 100ºC까지 올리는 데 필요한 열도 고려할 수 있었지만 비교하면 상당히 적은 양입니다.
참고 문헌
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