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熱エネルギーの変化をどのように計算できますか?

次の式を使用して、熱エネルギーの変化を計算できます。

Δq=mcΔt

どこ:

* Δq 熱エネルギーの変化です(Joules、Jで測定)

* m 物質の質量です(キログラム、kgで測定)

* c 物質の比熱容量(摂氏あたり1キログラムあたりのジュールで測定、j/kg°C)

* Δt 温度の変化(摂氏度で測定、°C)

各コンポーネントの内訳:

* 比熱容量(c): これは、摂氏1度の1キログラムの温度を上昇させるために必要なエネルギー量を表す材料特性です。 異なる物質は、異なる比熱容量を持っています。たとえば、水は比熱容量が高いため、温度を変えるには多くのエネルギーが必要です。

* 温度の変化(ΔT): これは、最終温度と初期温度の違いです。

例:

最初は20°Cで0.5 kgの水があり、80°Cに加熱しているとしましょう。水の比熱容量は約4186 j/kg°Cです。

* Δt=80°C -20°C =60°C

* Δq=(0.5 kg) *(4186 j/kg°C) *(60°C)=125,580 j

したがって、水の熱エネルギーの変化は125,580ジュールです。

重要なメモ:

*この式は、物質の状態に変化がない状況に適用されます(たとえば、融解や沸騰はありません)。

*位相の変化(融解、凍結、沸騰、凝縮)の場合、融合または蒸発の潜在熱を考慮する必要があります。

*この式は、システムが閉じられているという仮定に基づいています。つまり、周囲に熱が失われません。

この式とその背後にある概念を理解することにより、さまざまなシナリオの熱エネルギーの変化を計算できます。

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