熱力学は、温度、熱、そして最終的にはエネルギー移動に関係する物理学の分野です。熱力学の法則に従うのは少し難しい場合がありますが、熱力学の第 1 法則は、行われた仕事、追加された熱、および物質の内部エネルギーの変化の間の単純な関係です。温度の変化を計算する必要がある場合は、新しい温度から古い温度を差し引く単純なプロセスであるか、熱として追加されたエネルギー量と物質の比熱容量である第 1 法則が関係している可能性があります。質問です。
TL;DR (長すぎる; 読んでいない)
温度の単純な変化は、初期温度から最終温度を差し引くことによって計算されます。華氏から摂氏に、またはその逆に変換する必要がある場合があります。これは、数式またはオンライン計算機を使用して行うことができます。
熱伝達が関係する場合は、次の式を使用します:温度変化 =Q / cm 追加された特定の熱量からの温度変化を計算します。 Q 加えられた熱量を表す c は加熱する物質の比熱容量で、m 加熱している物質の質量です。
熱と温度の違いは何ですか?
温度計算に必要な重要な背景は、熱と温度の差です。物質の温度は、日常生活でよく知っているものです。温度計で測る量です。また、物質の沸点と融点は温度に依存することも知っています。実際には、温度は物質が持つ内部エネルギーの尺度ですが、その情報は温度の変化を計算するのに重要ではありません.
暑さがちょっと違う。これは、熱放射によるエネルギーの移動を表す用語です。熱力学の第一法則によると、エネルギーの変化は加えられた熱と行われた仕事の合計に等しいとされています。言い換えると、何かを温めたり (熱を移動させたり)、物理的に動かしたりかき混ぜたり (作業を行ったりすること) することで、何かにより多くのエネルギーを与えることができます。
温度計算の単純変化
あなたがしなければならないかもしれない最も簡単な温度計算は、開始温度と終了温度の差を計算することです.かんたんだよ。開始温度から最終温度を引いて差を求めます。したがって、何かが摂氏 50 度で開始し、摂氏 75 度で終了する場合、温度の変化は摂氏 75 度 – 摂氏 50 度 =摂氏 25 度です。温度の低下の場合、結果は負になります。
このタイプの計算の最大の課題は、温度変換を行う必要がある場合に発生します。両方の温度は、華氏または摂氏のいずれかである必要があります。それぞれ 1 つある場合は、そのうちの 1 つを変換します。華氏から摂氏に切り替えるには、華氏の数値から 32 を引き、その結果を 5 倍してから 9 で割ります。結果に 32 を追加します。または、オンライン計算機を使用してください。
伝熱からの温度変化の計算
熱伝達に関するより複雑な問題を扱っている場合、温度変化の計算はより困難になります。必要な数式は次のとおりです:
温度変化 =Q / cm
どこで Q c 追加された熱 は物質の比熱容量、m 加熱している物質の質量です。熱はジュール (J) で与えられ、比熱容量はキログラム (またはグラム) °C あたりのジュールで表され、質量はキログラム (kg) またはグラム (g) で表されます。水の比熱容量は 4.2 J/g °C 未満なので、4,200 J の熱を使用して 100 g の水の温度を上げると、次のようになります。
温度変化 =4200 J ÷ (4.2 J/g °C × 100 g) =10 °C
水の温度は摂氏 10 度上昇します。覚えておく必要がある唯一のことは、質量には一貫した単位を使用する必要があるということです。比熱容量が J/g °C の場合、物質の質量 (グラム単位) が必要です。 J/kg °C の場合、キログラム単位の物質の質量が必要です。
