Calculisto Heat Transfer - Rezumate și clase de calcul
Ce este căldura?
Când două sau mai multe corpuri de temperaturi diferite intră în contact unul cu celălalt, căldura este transferată din corpul cu temperatură mai mare în cel cu temperatura mai scăzută .
Există căldură numai dacă există o diferență de temperatură și va continua până la egalizarea temperaturilor, adică până la atingerea echilibrului termic .
Tipuri de căldură
Două lucruri se pot întâmpla atunci când un obiect absoarbe căldura: fie temperatura crește (căldură sensibilă), fie starea fizică se schimbă (căldură latentă)
Căldura sensibilă este căldura care determină temperatura unui obiect să varieze fără a-și schimba starea fizică. Un exemplu ar fi încălzirea unei ape de la \ (20 ^ \ mathrm \) la \ (79 ^ \ mathrm \).
Căldura latentă este căldura care determină modificarea stării fizice a obiectului, dar fără ca temperatura să se schimbe. Un exemplu este căldura necesară pentru a topi un cub de gheață. De la începutul până la sfârșitul acestui proces, apa va fi la \ (0 ^ \ mathrm \), deoarece aceasta este temperatura sa de topire.
Unitatea în cantitatea de căldură \ (S. I \) este joulul \ ((J) \), dar există o altă unitate foarte comună pentru căldură care este caloria \ ((c a l) \):
Dar cum putem calcula aceste transferuri de căldură? Asta vom descoperi acum!
Cum se calculează căldura sensibilă?
Căldura sensibilă transferată sau absorbită de un corp este dată de:
\ (Q = m \ cdot c \ cdot \ Delta T \)
\ (Q \) este cantitatea de căldură transferată sau primită, în jouli sau calorii;
\ (m \) este masa corpului;
\ (c \) este căldura specifică a corpului (proprietatea materialului). De obicei, unitatea sa este \ (c a l/g. K \) sau \ (J/K g. K \) .
\ (\ Delta T = T_-T_\) este diferența dintre temperaturile finale și cele inițiale.
Notă: Unitatea de temperatură SI este Kelvin, dar în ecuația noastră ceea ce se exprimă este variația temperaturii. Ce se întâmplă este că schimbarea temperaturii în grade Celsius este egală cu schimbarea temperaturii în Kelvin! Deci, dacă exercițiul vă oferă temperaturi de început și de sfârșit în grade Celsius, nu trebuie să vă convertiți în Kelvin dacă doriți să faceți variația! Uff! Încă o slujbă!
Prin semnul \ (\ Delta T \), putem ști dacă această căldură este transferată sau absorbită.
Dacă \ (\ Delta T> 0 \), atunci \ (Q \) este pozitiv și corpul primește căldură, deoarece temperatura acestuia crește.
Dacă \ (\ Delta T, atunci \ (Q \) este negativ și corpul pierde căldură, deoarece temperatura acestuia scade.