Természettudományok »Fizika

10. Termodinamika

  • a fizika azon része, amely a test egészének a környezettel való kölcsönhatásait vizsgálja
  • ezen interakció során hőcsere folyik a testek között, és hőmérsékletük megváltozik
  • hő - a test belső energiájának az a része, amelyet hőcsere során adnak át

- címke - Q [Q] = J

belső energiájának

  • hőfok - ez állapot fizikai mennyiség - leírja a test állapotát egy adott időben, használjuk Celsius vagy termodinamikus

[a] = ° C [T] = K

  • a test belső energiája - a testet alkotó részecskék energiája:
  1. a) kinetikus - a részecskék rendezetlenül mozognak folyamatosan
  2. b) potenciál - a részecskék közötti kötések megszakításához szükséges munka
  • zárt rendszer - olyan, mint a környezettel nem cserél részecskéket, de energiát cserélhet
  • elkülönített rendszer - ez az nem cserél részecskéket vagy energiát a környezettel

- ezt hőcserére fogjuk használni

  • hőcsere - olyan esemény, amelyben a különböző hőmérsékletű testek érintkeznek, egy melegebb test átadja a hőt egy hidegebbnek, amíg a hőmérsékletük ki nem egyenlő

- a testek a hőcsere során megváltoztatják belső energiájukat és hőmérsékletüket

  • hőmennyiség kapott vagy áthelyezték hőcserében függ:
  1. a) testtömeg
  2. b) hőmérséklet-különbség - mennyire melegszik vagy hűti a testet
  3. c) test anyaga - jellemzi ezt a függést az anyag fajlagos hőkapacitása - jelzi az 1 kg anyag 1 ° C-os melegítéséhez szükséges hőmennyiséget

c = Q/(m. Δt) c = Q/(m. ΔT)

[c] = J. kg - 1. K - 1

  • ez anyagi állandó és megtalálható a táblázatokban
  • anyagokkal kicsi fajlagos hőkapacitás hővezetők (fémek) és a nagy fajlagos hőkapacitás hőszigetelők (a levegő)
  • a test hőkapacitása - ez egy adott test tulajdonsága, és jelzi a test 1 ° C-os melegítéséhez szükséges hőmennyiséget

C = Q/Δt [C] = K - 1

  • hő elfogadott vagy átadott nál nél hőcsere: Q = c. m. .T
  • hőcsere során a kapott hő megegyezik az átadott hővel =>kalorimetrikus egyenlet

  • hőmennyiségmérő - felszerelés anyagok fajlagos hőkapacitásának mérése

- hőszigetelt edény keverővel és hőmérővel

- az energia (hő) megmaradásának törvényén alapszik - a kalorimetrikus egyenleten

- a név a régi hőegységről származik - kalória

  • öntsön ismert hőmérsékletű és súlyú vizet a kaloriméterbe, merítsen bele egy ismert hőmérsékletű és súlyú testet, hagyja, hogy a hőcsere megtörténjen, mérje meg az így kapott hőmérsékletet, és számítsa ki az ismeretlent a kalorimetrikus egyenletből. C
  • termodinamikai törvény - az (elszigetelt) rendszer belső energiájának növekedése megegyezik a rendszeren végzett munka és a rendszer által kapott hő összegével

ΔU = W + Q

  • aláírja a megállapodást - a rendszeren végzett munka és a hő elfogadott rendszer vannak pozitív

- a rendszer által végzett munka és a hő átadott rendszer vannak negatív

  • hőátadási módszerek:
  1. a) menedzsment - hőcsere

- a testen keresztüli hőátadás sebessége a testfelület méretétől, az anyagtól, a hőmérséklet-különbségtől és a test vastagságától függ

  1. b) áramlás - az anyag elmozdul, és így átadja a hőt egyik helyről a másikra

1.) természetes - radiátor

2.) erőltetett - hajszárító, forró levegő ventilátor

  1. c) sugárzás - fényrészecskék (fotonok) közvetítik

- az energiát a környezet nélkül is továbbítják (vákuumban)