Transfert de chaleur

Quelle est la chaleur?

Lorsque deux ou plusieurs corps de température différents sont mis en contact avec l’autre, la chaleur est Transféré du corps avec la température la plus élevée à celle avec une température moindre.

Il n’y a que de la chaleur s’il y a une différence de température et continuera jusqu’à ce que les températures soient égales, c’est-à-dire jusqu’à ce qu’elles atteignent la balance thermique

Types de chaleur

Deux choses peuvent arriver quand un L’objet absorbe la chaleur: o augmente la température (chaleur sensible) ou modifie l’état physique (chaleur latente)

La chaleur sensible est la chaleur qui rend la température d’un objet varie sans changer votre état physique. Un exemple serait de chauffer une eau de \ (20 ^ \ circ} \ mathrm {c} \) a \ (79 ^ \ circ} \ mathrm {c} \).

La chaleur latente est la chaleur qui fait l’état physique de l’extrémité de l’objet, mais sans que la température varie. Un exemple est la chaleur nécessaire pour faire fondre un glaçon de glace. Du début à la fin de ce processus, l’eau sera un \ (0 \ \ circ} \ mathrm {c} \), car c’est sa température de fusion.

L’unité de la quantité thermique est la joules \ ((j) \), mais une autre unité est très courante pour la chaleur qui est la calorie \ ((chaux) \):

\ (1 \ mathrm {cal} = 4 , 1868 j \)

Mais comment pouvons-nous calculer ces transferts de chaleur? C’est ce que nous allons découvrir maintenant!

Comment calculer la chaleur sensible?

la chaleur sensible cédée ou absorbée par un corps est donnée par:

\ (Q = m \ cdot c \ cdot \ delta t \)

Où:

\ (q \) est la quantité de chaleur attribuée ou reçue, dans des joules ou des calories;

\ (m \) est la masse corporelle;

\ (c \) est la chaleur spécifique du corps (propriété de matériau). Généralement, votre unité est \ (cal / g. K \) ou \ (j / k g. K \).

\ (\ delta t = t_ {f} -t_ {i \) est la différence entre les températures finales et initiales.

Remarque: l’unité de température est Kelvin, mais dans notre équation, ce qui est exprimé est la variation de température. Ce qui se passe, c’est que la variation de la température de Celsius est égale à la variation de la température de Kelvin! Donc, si l’exercice vous donne des températures initiales et finales à Celsius, vous n’avez pas besoin de convertir pour Kelvin si vous allez faire la variation! Uff! Moins de travail!

par le signe de \ (\ delta t \), pouvons-nous savoir Si cette chaleur est assignée ou absorbée.

oui \ (\ delta t elta t> 0 \), puis \ (q \) est positif et le corps reçoit la chaleur, car sa température augmente.

oui \ (\ delta t < 0 \), alors \ (q \) est négatif et le corps est Perdre de la chaleur, car sa température diminue.

la chaleur latente est donnée par la formule:

\ (q = ml \)

Où:

\ (q \) est la quantité de chaleur cédée ou reçue;

\ (m \) est la masse corporelle;

\ (l \) est la chaleur latente du changement d’état physique.

n’a pas beaucoup de mystère, c’est juste que,

Mais comment savoir si la chaleur est attribuée ou reçue si la chaleur est à l’affichage ou reçu?

N’oubliez pas, par exemple, que la glace a besoin de chaleur pour devenir de l’eau liquide et de l’eau, à son tour, vous devez également recevoir de la chaleur pour devenir vapeur.

Contrairement, la vapeur doit abandonner la chaleur pour devenir de l’eau et de l’eau a également la chaleur devenir de la glace.

La capacité thermique est définie comme le produit entre la masse d’un matériau spécifique et de la chaleur dudit matériau.

\ (c = m \ CDOT c \)

c’est-à-dire:

\ (q = c \ cdot \ delta t \)

Il est possible que le problème fonctionne avec le terme chaleur spécifique molaire, qui La chaleur spécifique est-elle déjà connue comme une unité de masse molaire. Donc, la formule que nous utilisera sera

\ (q = n. \ Bar {c }. \ Delta t \)

où \ (n \) est le nombre de taupes et \ (\ bar {c} \) est la chaleur molaire spécifique.

Note : La mole est une unité qui représente \ (6.02.10 23 \) et peut être calculée comme suit:

\ (n = \ frac {m} {m} \)

Où \ (m \) est la masse de la substance et \ (m \) est la masse molaire de ladite substance.

Exchange thermique avec systèmes

Certains exercices peuvent venir et parler du corps échange de chaleur avec un système ou avec son environnement.

Quoi? Système? Environnement?

eh bien …

System: C’est ce que nous voulons analyser. Par exemple: un verre d’eau avec de la glace.

Environnement: est ce qui agit dans le système et la modifie. Exemple: le même verre avec de l’eau et de la glace est placé sur une flamme. La flamme agit sur le système et la modifie.

Réservoir thermique: un grand corps qui fait Ne souffrez pas de changements de température pertinents, mais cela fonctionne comme un donateur ou un récepteur de chaleur. Exemple: un lac. Si l’eau bouillante est versée dans le lac, le lac, dans son ensemble, ne modifie pas sa température moyenne, mais elle reçoit la chaleur de l’eau bouillante, la rendant réduite par la température.

thermomètres

Le mécanisme de fonctionnement des thermomètres est entièrement basé sur l’équilibre thermique, le thermomètre est mis en contact avec un objet et Lors de la saisie d’équilibre thermique avec l’objet, nous pouvons garantir que les deux ont la même température.

Loi zéro de la thermodynamique

L’énoncation de la loi zéro est la suivante:

Supposons que deux corps \ (A \) et \ (b \) sont en équilibre thermique (parfait, ont alors la même température).

et supposons également que les corps \ (A \) et \ (c \) sont en équilibre thermique (bon, identique).

alors la loi zéro dit que les corps \ (b \) et \ (c \) sont nécessairement Équilibre thermique.

est donc logique si \ (T_ A} = T_ \) et \ (t_n = t_ {c} \), alors \ (t_ b = t_ {c} \)

Conservation de l’énergie

Nous savons que la chaleur est une forme d’énergie et que l’énergie peut être préservée.

puis, dans un système isolé, tout ce qu’un corps perd, l’autre gagne, de sorte que la somme de la chaleur cédée et absorbée est zéro:

\ (\ sigma q = 0 \)

dans la pratique, ajoutez tout et égal à zéro.

dans ce cas, dans \ (\ delta t \) de la chaleur Navible, nous devons prendre en compte le signal. \ (Q < 0 \) pour ceux qui refroidissent et \ (q > 0 \) pour ceux qui chauffent.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *