Mae'r gwres - mae'n ... Beth yw faint o wres a ryddhawyd yn ystod y llosgi?

Holl sylweddau yn cael egni mewnol. Mae'r gwerth yn cael ei nodweddu gan nifer o briodweddau ffisegol a chemegol, ymhlith y dylid rhoi sylw arbennig i'r gwres. Mae'r gwerth hwn yn werth fathemategol haniaethol sy'n disgrifio cryfder rhyngweithio moleciwlaidd sylweddau. Gall deall mecanwaith cyfnewid gwres yn helpu i ateb y cwestiwn, pa faint o wres ryddhau yn ystod oeri a gwresogi sylweddau a'u llosgi.

Mae hanes y darganfyddiad o wres

I ddechrau, y ffenomen trosglwyddo gwres a ddisgrifir yn syml iawn ac yn glir: os yw'r tymheredd y deunydd yn codi, mae'n mynd yn y gwres, ac yn achos oeri, mae'n dyrannu i'r amgylchedd. Fodd bynnag, y gwres - nid yw'n ystyried yn elfen o'r hylif neu Credid y corff dair canrif yn ôl. Mae pobl ddiniwed yn credu bod y sylwedd yn cynnwys dwy ran: y moleciwlau a chynhesrwydd. Nawr ychydig cofiwch fod y term "tymheredd" yn Lladin yn golygu "cymysgedd", ac, er enghraifft, efydd siarad o fel "tun a chopr tymheredd".

Yn y 17eg ganrif roedd dau damcaniaethau a allai esbonio'n glir y ffenomen o trosglwyddo gwres a gwres. arfaethedig cyntaf yn 1613, Galileo. Ei eiriad oedd: "Roedd y gwres - mae'n sylwedd anarferol sy'n gallu treiddio i mewn i unrhyw un o'r corff ac allan ohonynt." Galileo a enwir yma caloric sylweddau. Dadleuodd nad oes modd caloric diflannu neu'n cael eu dinistrio, a dim ond yn gallu symud o un corff i'r llall. Yn unol â hynny, y mwyaf yn y sylwedd caloric, yr uchaf ei dymheredd.

Daeth yr ail ddamcaniaeth yn 1620, ac yn cynnig i'r athronydd Bacon. Nododd fod o dan y chwythu pwerus y morthwyl haearn cynhesu i fyny. Mae'r egwyddor hon yn gweithredu ac yn llenwi â thanwydd y tân drwy ffrithiant, o dan arweiniad Bacon i feddwl am natur moleciwlaidd o wres. Roedd yn honni bod y camau mecanyddol ar y corff ei moleciwlau yn dechrau i guro yn erbyn ei gilydd, er mwyn cynyddu cyflymder y symudiad a thrwy hynny godi'r tymheredd.

Y canlyniad oedd casgliad yr ail ddamcaniaeth bod cynhesu - y canlyniad gweithredu mecanyddol sylweddau moleciwlaidd â'i gilydd. Mae'r ddamcaniaeth am gyfnod hir o amser yn ceisio cyfiawnhau a phrofi y Lomonosov arbrofol.

Mae'r gwres - mae'n fesur o egni mewnol,

ysgolheigion modern wedi dod i'r casgliad canlynol: mae'r ynni thermol yn ganlyniad i ryngweithio rhwng y moleciwlau o fater, hy .. Mae egni mewnol y corff. cyflymder gronynnau yn dibynnu ar y tymheredd a gwerth gwres mewn cyfrannedd union màs y sylweddau. Er enghraifft, bwced o ddŵr Mae gan ynni gwres yn uwch na'r cwpan llenwi. Fodd bynnag, efallai soser gyda hylif poeth yn cael llai o wres na'r basn oer.

damcaniaeth caloric, a gynigiwyd yn yr 17eg ganrif, Galileo, mae gwyddonwyr wedi gwrthbrofi'r J. Joel a B. Rumford. Maent yn profi nad oes gan y gwres unrhyw bwysau ac fe'i nodweddir gyfan gwbl gan gynnig mecanyddol y moleciwlau.

Beth yw faint o wres a ryddhawyd yn ystod hylosgi y sylwedd? gwres penodol o hylosgiad

Hyd yma, ffynonellau ynni amryddawn a ddefnyddir yn eang yn y mawn, olew, glo, nwy naturiol neu bren. Mae llosgi sylweddau hyn yn cael ei ddyrannu rhywfaint o wres yn cael ei ddefnyddio ar gyfer gwresogi, mecanweithiau dechrau ac yn y blaen. D. Sut y gall gyfrifo gwerth hwn yn ymarferol?

Ar gyfer y cysyniad hwn ei gyflwyno gwres hylosgi penodol. Mae'r gwerth hwn yn dibynnu ar faint o wres sy'n cael ei ryddhau yn ystod hylosgiad 1 kg o sylwedd penodol. Mae'n cael ei ddynodi gan y llythyren q ac yn cael ei fesur mewn J / kg. Isod mae tabl o werthoedd q rhai o'r mathau mwyaf cyffredin o danwydd.

Peiriannydd adeiladu ac mae angen peiriannau cyfrifo wybod faint o wres a ryddhawyd yn ystod hylosgiad swm penodol o sylwedd. Ar gyfer hyn gallwn ddefnyddio mesuriadau anuniongyrchol gan y fformiwla Q = qm, lle mae Q - yw gwerth caloriffig y sylweddau, q - gwres penodol o hylosgiad (gwerth tabl), ac m - màs a roddir.

ffurfio Gwres yn ystod hylosgi yn seiliedig ar y ffenomen o ryddhau ynni yn ffurfio bondiau cemegol. Yr enghraifft symlaf yw hylosgiad carbon sy'n cael ei gynnwys yn unrhyw un o'r mathau o danwydd modern. Carbon yn cael ei losgi ym mhresenoldeb aer ac yn cyfuno gydag ocsigen i ffurfio carbon deuocsid. Mae ffurfio bondiau cemegol yn digwydd gyda rhyddhau ynni thermol yn yr amgylchedd, a'r egni y person a addaswyd i'w ddefnyddio ar gyfer eu dibenion eu hunain.

Yn anffodus, efallai y bydd y gwariant di-hid o adnoddau gwerthfawr fel olew neu fawn, yn fuan yn arwain at y gostyngiad yn ffynonellau o gynhyrchu tanwyddau hyn. heddiw Eisoes mae offer trydanol a modelau car hyd yn oed yn newydd, sy'n seiliedig ar ffynonellau ynni amgen fel golau'r haul, dwr, neu egni o gramen y ddaear.

trosglwyddo gwres

Yr enw ar y gallu i gyfnewid egni thermol o fewn y corff, neu o un corff i'r llall yn y trosglwyddo gwres. Mae hyn yn ffenomen yn digwydd yn ddigymell ac yn digwydd dim ond pan fydd gwahaniaethau tymheredd. Yn yr achos symlaf, mae'r ynni thermol yn cael ei drosglwyddo o fwy gwresogi i gorff llai gynhesu nes nes y cydbwysedd yn cael ei sefydlu.

Corff ddewisol fod yn allanol i'r ffenomen trosglwyddo gwres digwydd. Beth bynnag, mae'n bosibl sefydlu ecwilibriwm yn digwydd ac pellter byr rhwng y gwrthrychau hyn, ond ar gyfradd arafach na phan maent mewn cysylltiad.

Gellir trosglwyddo gwres yn cael ei rannu yn dri math:

1. dargludedd thermol.

2. Darfudiad.

3. Mae'r cyfnewid radiant.

dargludedd thermol

Mae'r ffenomenon hwn yn seiliedig ar drosglwyddo egni thermol rhwng yr atomau neu moleciwlau o fater. Achos o drosglwyddo - symud ar hap o moleciwlau a'u gwrthdrawiad gyson. Lle gwres yn cael ei drosglwyddo o un moleciwl i gadwyn arall.

Gwyliwch Gall gwres ffenomen dargludiad danio unrhyw ddeunydd haearn pan fydd y wyneb y cochni yn ymestyn yn esmwyth ac yn raddol yn attenuates (rhywfaint o wres yn cael ei ryddhau i'r amgylchedd).

deillio J. Fourier fformiwla ar gyfer fflwcs gwres, sydd wedi casglu yr holl symiau sy'n effeithio ar y radd o ddeunydd dargludiad gwres (gweler. Ffigur isod).

Yn y fformiwla hon, Q / t - fflwcs gwres, λ - thermol cyfernod dargludedd, S - ardal trawstoriadol, T / X - cymhareb y gwahaniaeth tymheredd rhwng diwedd corff lleoli ar bellter penodol.

dargludedd thermol yw gwerth y tabl. Mae ganddo werth ymarferol ar gyfer inswleiddio o offer tŷ neu inswleiddio.

gwres pelydrol

Ffordd arall i wresogi, sy'n seiliedig ar y ffenomen o ymbelydredd electromagnetig. Mae'n wahanol i'r darfudiad a dargludiad gwres yw y gall trosglwyddo egni yn digwydd yn y gofod gwactod. Fodd bynnag, fel yn yr achos cyntaf, yna rhaid fod gwahaniaeth tymheredd.

Radiant gyfnewid - yn enghraifft o drosglwyddo egni gwres yr haul i wyneb y ddaear, sy'n gyfrifol am ymbelydredd is-goch yn ddelfrydol. Er mwyn pennu faint o wres yn cyrraedd wyneb y ddaear, cawsant eu hadeiladu nifer o orsafoedd sy'n monitro y newid yn y dangosydd.

darfudiad

Darfudiad symudiad llif aer yn uniongyrchol gysylltiedig â'r ffenomen trosglwyddo gwres. Ni waeth faint o wres yr adroddwyd gennym hylif neu nwy, moleciwlau'r hydoddion yn dechrau symud yn gyflymach. Oherwydd hyn, mae'r pwysau ar y system gyfan yn cael ei leihau a faint o, ar y groes, yn cynyddu. Dyma'r rheswm pam y symudiad aer cynnes neu nwy arall yn llifo i fyny.

Gall Yr enghraifft symlaf o ddefnydd o'r ffenomen o darfudiad yn y gwresogi gofod cartref yn cael eu galw trwy batris. Nid ydynt wedi eu lleoli ar waelod yr ystafell yn unig yw hynny, ac i gynhesu'r aer a oedd i godi, gan arwain at llif chylchrediad drwy'r ystafell.

Sut allwch chi fesur faint o wres?

Mae gwres y wresogi neu oeri ei gyfrifo fathemategol gan ddefnyddio dyfais arbennig - calorimedr. Gosod hinsiwleiddio cynrychioli gan lestr mawr llenwi â dŵr. thermomedr i fesur y tymheredd cychwynnol y cyfrwng yn cael ei ostwng yn yr hylif. Yna drochi mewn i gorff dŵr gynhesu i gyfrifo'r newid tymheredd hylif ar ôl sefydlu'r cydbwysedd.

Drwy gynyddu neu leihau t canolig yn cael ei bennu, faint o wres ar gyfer gwresogi i'r corff gael ei wario. Mae'r calorimedr yn ddyfais syml a all gofrestru'r newid tymheredd.

Hefyd, gall defnyddio calorimedr gyfrifo faint o'r gwres a ryddhawyd yn ystod hylosgi deunyddiau. At y diben hwn, llong llenwi â dŵr, gosod "y bom." Mae hyn yn "bom" yn llestr caeedig lle mae'r sylwedd prawf wedi ei leoli. I'r diben hwn crynhoi electrodau arbennig ar gyfer tanio a siambr yn llawn ocsigen. Ar ôl asiant hylosgiad cyflawn cofnodi newid yn y tymheredd y dŵr.

Yn ystod yr arbrofion hyn sefydlu bod y ffynonellau gwres yn adweithiau cemegol a niwclear. adweithiau niwclear yn digwydd yn yr haenau dyfnach y Ddaear, gan ffurfio prif gyflenwad gwres y blaned gyfan. Maent yn cael eu defnyddio hefyd gan ddyn i gynhyrchu ynni yn ystod ymasiad.

Mae enghreifftiau o adweithiau cemegol yn llosgi sylweddau a dadelfeniad o bolymerau i fonomerau yn y system dreulio ddynol. Mae ansawdd a maint y bondiau cemegol yn y moleciwl yn penderfynu sut y bydd llawer o wres yn sefyll allan yn y diwedd.

Beth sy'n cael ei fesur gan y gwres?

Mae'r uned yn y mesur gwres yn y system SI yw'r joule (J). Hefyd, unedau nad ydynt yn SI yn cael eu defnyddio mewn bywyd bob dydd - calorïau. 1 calorïau cyfartal i 4.1868 J a safon ryngwladol yn seiliedig ar 4,184 J. thermochemistry. Yn gynharach cwrdd BTU uned thermol Prydeinig, yn anaml sydd wedi ei ddefnyddio gan wyddonwyr. 1 BTU = 1.055 J.