Készítette: B. Horváthová
Ha egy test belső energiája csökken a hőcsere során, akkor azt mondjuk, hogy a test átadódik hő . Ha a test belső energiája nő a hőcsere során, akkor azt mondjuk, hogy a test hőt kap. Hő Q olyan fizikai mennyiség, amely a test belső energiájának változását méri annak felmelegedése vagy hűtése során.
A szállított vagy átvitt Q hő egyenesen arányos a testtömeggel és a hőmérséklet emelkedésével vagy csökkenésével ∆t.
A Q hőre: Q = c.m.∆t
Arányosság állandó c - fajlagos hőkapacitás, a kapcsolat határozza meg: c = Q/(m.∆t) = Q/(m.∆T)
Mértékegység: [c]= [Q]/([m]. [ .T]) = J.kg -1. K -1
A fajlagos hőkapacitás egy adott anyag jellemző állandója. Számértéke megegyezik az 1 kg test hőmérsékletének 1 ° C-os emeléséhez szükséges hővel.
A víz fajlagos hőkapacitása c = 4180J.kg -1, K -1; vas c = 452J.kg -1, K -1; ólom c = 129 J.kg -1. K -1 .
A fémek viszonylag kis hőkapacitással rendelkeznek, ami lehetővé teszi hőkezelésüket.
Nagyszerűséggel is találkozunk a test hőkapacitása, amelyekre az alábbiak vonatkoznak: C = Q /.T = Q /∆T
Mértékegység: [C] = [Q]/[ ∆T] = J.K -1
Számszerű értéke megegyezik a test hőmérsékletének 1K-val való emeléséhez szükséges hővel.
A hőszigetelt rendszerben nincs változás a testek és a környezet között. A rendszer belsejében lévő testek között történhet.
Szigetelt testrendszerben a melegebb test által a hidegebbre átvitt hő megegyezik a hidegebb test által befogadott hővel.
A Q1 = c1.m1 (t1 - t) hő a melegebb test által átvitt hő,
A Q2 = c2.m2 hő (t - t2) a hidegebb test által befogadott hő.
A hőcsere addig folytatódik, amíg ki nem áll egy olyan egyensúlyi állapot, amelyben az egyik és a másik test hőmérséklete kiegyenlítődik a keletkező t hővel.
Ezen egyenlet szerint meghatározhatjuk például egy anyag fajlagos hőkapacitását, ha ismerjük egy másik anyag fajlagos hőkapacitását és megmérjük más mennyiségeket.
A kalorimétereket a fajlagos hőkapacitás kísérleti meghatározására használják.
Hőmennyiségmérő egy hőszigetelt edény keverővel és hőmérővel.
Ha a folyadék hőmérsékleténél magasabb testet helyezünk egy kaloriméterbe, amelyben folyadék van, akkor nemcsak a folyadék hőmérséklete, hanem az edények, a keverők és a hőmérő is megemelkedik.
Otthon is létrehozhatunk hőszigetelt rendszert, például termosz vagy hőtáska segítségével.
Ha a hőcsere egy melegebb test és egy hidegebb víz között történik kaloriméterben, akkor a következők érvényesek: c1.m1. (t1 - t) = c2.m2. (t - t2) + C. (t - t2), hol C. (t - t2) a hőmérő és tartozékai által befogadott hő.
A kémiai reakciók során felszabaduló reakcióhő speciális kaloriméterekkel mérhető.
0,80 kg súlyú alumínium tárgyat és 250 ° C hőmérsékletet 1,5 kg tömegű és 15 ° C hőmérsékletű vízbe tettek.
Mekkora a rendszer hőmérséklete az egyensúly elérése után, feltéve, hogy a hőcsere csak az alumínium tárgy és a víz között történt?