گرمای - این ... چه مقدار حرارت آزاد شده در طول احتراق؟

همه مواد دارند، انرژی داخلی است. این مقدار توسط تعدادی از خواص فیزیکی و شیمیایی، در میان است که توجه خاصی باید به گرما پرداخت مشخص شده است. این مقدار ارزش انتزاعی ریاضی است که توصیف قدرت ماده تعامل مولکولی است. درک مکانیسم تبادل حرارت می تواند کمک به پاسخ به این سوال، چه مقدار حرارت در طول سرمایش و گرمایش ترکیبات و احتراق آنها را آزاد کردند.

تاریخ کشف گرما

در ابتدا، این پدیده انتقال حرارت توصیف بسیار ساده و روشن است: اگر درجه حرارت از مواد افزایش می یابد، آن را می شود گرما، و در مورد خنک کننده، آن را به محیط زیست اختصاص داده است. با این حال، حرارت - این یک ترکیب مایع در نظر گرفته نشده و یا بدن سه قرن پیش تصور می شد. مردم بطور ساده لوحانه معتقد بودند که ماده شامل دو بخش است: مولکول و گرما. حالا چند به یاد داشته باشید که اصطلاح "دما" در لاتین به معنی «مخلوط» و، برای مثال، یک برنز به عنوان "دمای قلع و مس" سخن گفته است.

در قرن 17 شد دو فرضیه که به وضوح می تواند پدیده انتقال حرارت و گرما را توضیح دهد. برای اولین بار در 1613، گالیله ارائه شده است. جمله بندی آن بود: «گرما - آن یک ماده غیر معمول است که می تواند به هر یک از بدن و از آنها نفوذ است." گالیله به نام این کالری مصرف مواد است. او استدلال کرد که کالری نمی تواند ناپدید و یا نابود شود، و تنها قادر به حرکت از یک جسم به جسم دیگر. بر این اساس، در ماده کالری، بالاتر دمای آن است.

فرضیه دوم در 1620 آمد، و آن را به فیلسوف بیکن ارائه شده است. او اشاره کرد که در زیر ضربات قدرتمند از چکش آهن بالا می گیرد. این اصل عمل و دامن زدن به آتش توسط اصطکاک، به رهبری بیکن در مورد ماهیت مولکولی گرما فکر می کنم. وی اظهار داشت که عمل مکانیکی بر روی بدن از مولکول های آن شروع به ضرب و شتم در برابر یکدیگر، به افزایش سرعت حرکت و در نتیجه بالا بردن درجه حرارت.

در نتیجه عمل مکانیکی مواد مولکولی با یکدیگر - نتیجه نتیجه گیری از فرضیه دوم که گرم بود. این نظریه برای یک دوره زمانی طولانی در تلاش برای توجیه و اثبات لومونوسوف تجربی.

گرما - این اندازه گیری از انرژی درونی،

محققان جدید به این نتیجه زیر آمده است: انرژی حرارتی در نتیجه تعامل بین مولکول از ماده، یعنی .. است انرژی داخلی بدن است. سرعت ذرات بستگی به درجه حرارت و مقدار گرما به طور مستقیم به جرم ماده متناسب است. به عنوان مثال، یک سطل آب دارای انرژی حرارت بالاتر از فنجان پر شده است. با این حال بشقاب با مایع داغ ممکن است حرارت کمتر از حوضه سرد است.

نظریه کالری، که در قرن 17 مطرح شد، گالیله، دانشمندان J. جوئل و B. رامفورد را رد کرده اند. آنها ثابت کردند که گرمای هیچ وزن ندارد و منحصرا توسط حرکت مکانیکی از مولکول های مشخص می شود.

مقدار حرارت در طول احتراق ماده منتشر چیست؟ گرمایی ویژه احتراق

تا به امروز، منابع انرژی متنوع و به طور گسترده ای استفاده می شود ذغال سنگ نارس، نفت، زغال سنگ، گاز طبیعی یا چوب. احتراق این مواد اختصاص داده است مقدار مشخصی از گرما برای گرم کردن استفاده می شود، شروع مکانیسم و مانند آن. D. چگونه می توانید این مقدار در عمل را محاسبه کنیم؟

برای این مفهوم است معرفی گرمای ویژه احتراق است. این مقدار بستگی به مقدار گرمایی است که در طول احتراق 1 کیلوگرم ماده خاص منتشر شده است. این است که توسط حرف Q تعیین شده است و در J / کیلوگرم اندازه گیری شد. در زیر یک جدول از ارزش از q برخی از رایج ترین انواع سوخت است.

مهندس ساخت و ساز و موتورهای محاسبه نیاز به دانستن مقدار گرما در طول احتراق یک مقدار مشخصی از ماده منتشر شده است. ارزش گرمایی از ماده، q است - - گرمای ویژه حاصل از احتراق (ارزش جدول)، و m - توده با توجه برای این که ما می توانید اندازه گیری غیر مستقیم با استفاده از فرمول Q = QM، که در آن Q استفاده کنید.

تشکیل حرارت در طول احتراق در پدیده آزادسازی انرژی در شکل گیری پیوندهای شیمیایی است. ساده ترین مثال برای احتراق کربن است که در هر یک از انواع سوخت مدرن موجود است. کربن در حضور هوا سوخته و با اکسیژن ترکیب به شکل دی اکسید کربن. تشکیل پیوندهای شیمیایی با انتشار انرژی حرارتی در محیط رخ می دهد، و انرژی فرد اقتباس برای استفاده برای مقاصد خود را دارند.

متاسفانه، هزینه بی پروا از منابع ارزشمند مثل نفت یا ذغال سنگ نارس، ممکن است به زودی به کاهش منابع تولید این سوخت منجر شود. در حال حاضر امروز خانگی الکتریکی و مدل های ماشین حتی جدید، که در منابع انرژی جایگزین مانند نور خورشید، آب، و یا انرژی از پوسته زمین بر اساس وجود دارد.

انتقال حرارت

توانایی تبادل انرژی حرارتی در داخل بدن و یا از بدنی به بدن دیگر است به نام انتقال حرارت. این پدیده خود به خود رخ می دهد و تنها زمانی رخ میدهد اختلاف درجه حرارت. در ساده ترین حالت، انرژی حرارتی از یک گرم بیشتر به یک بدن کمتر گرم تا تا زمانی که تعادل ایجاد شده است منتقل می شود.

بدن به صورت اختیاری خارجی به پدیده انتقال حرارت رخ داده است. در هر صورت، ایجاد تعادل ممکن است رخ دهد و در فاصله کوتاه بین این اشیاء، اما با سرعت کند تر از زمانی که آنها در تماس هستند.

انتقال حرارت را می توان به سه نوع تقسیم می شوند:

1. هدایت حرارتی.

2. همرفت.

3. تبادل تابشی.

هدایت حرارتی

این پدیده در انتقال انرژی گرمایی بین اتم ها یا مولکول از ماده است. علت انتقال - تصادفی مولکول ها و برخورد ثابت است. به موجب آن حرارت از یک مولکول به زنجیره ای دیگر منتقل شوند.

سازمان دیده بان پدیده انتقال حرارت می تواند از هر گونه مواد آهن احتراق هنگامی که سطح اریتم گسترش هموار و به تدریج تضعیف (یک مقدار مشخصی از گرما به محیط زیست منتشر شد).

J. فوریه یک فرمول برای شار حرارتی است که تمام مقادیر موثر بر درجه مواد انتقال حرارت جمع آوری مشتق شده (نگاه کنید به شکل زیر).

در این فرمول، Q / T - شار حرارتی، λ - ضریب هدایت حرارتی، S - سطح مقطع، T / X - نسبت اختلاف درجه حرارت بین پایان بدن واقع در فاصله خاص است.

هدایت حرارتی ارزش جدول است. این دارای ارزش عملی برای عایق کاری از تجهیزات خانه و یا عایق.

گرمای تابشی

راه دیگر برای گرم کردن، است که در پدیده تابش الکترومغناطیسی است. آن را از انتقال گرما متفاوت است و انتقال حرارت است که انتقال انرژی می تواند در فضای خلاء رخ می دهد. با این حال، در مورد اول، باید یک اختلاف دما است.

ارز تابشی - نمونهای از انتقال انرژی حرارتی خورشید به سطح زمین، که مسئول برای تابش ترجیحا مادون قرمز است. برای تعیین حرارت بسیار سطح زمین می رسد، آنها ایستگاه های متعدد است که نظارت بر تغییر شاخص ساخته شد.

انتقال گرما

جنبش جریان هوا همرفت به طور مستقیم به این پدیده انتقال حرارت مربوط می شود. مهم نیست که چقدر ما حرارت یک مایع یا گاز گزارش، مولکول املاح شروع به حرکت سریع تر. به این دلیل، فشار کل سیستم کاهش می یابد و مقدار، در مقابل، افزایش می یابد. به همین دلیل حرکت هوای گرم و یا گاز دیگری جریان رو به بالا است.

ساده ترین مثال از استفاده از پدیده همرفت در گرم کردن فضا خانه را می توان از طریق باتری نامیده می شود. آنها در پایین اتاق قرار است فقط طوری نیست، و به حرارت هوا بود که به افزایش است، که منجر به جریان گردش خون را از طریق اتاق.

چگونه می توانید مقدار حرارت می سنجید؟

گرمای حاصل از گرمایش یا سرمایش محاسبه ریاضی با استفاده از یک دستگاه خاص - گرماسنج. نصب عایق توسط یک کشتی بزرگ پر از آب ارائه شده است. یک دماسنج برای اندازه گیری دمای اولیه از متوسط در مایع کاهش داد. سپس به بدن آب گرم غوطه ور برای محاسبه تغییر درجه حرارت سیال پس از استقرار تعادل است.

با افزایش یا کاهش تی متوسط مصمم است، مقدار گرما برای گرم کردن بدن به صرف شود. گرماسنج یک دستگاه ساده است که می تواند تغییر درجه حرارت ثبت نام است.

همچنین، با استفاده از یک گرماسنج می توانید چه مقدار از حرارت در طول احتراق مواد منتشر محاسبه. برای این منظور، یک کشتی پر از آب، قرار داده شده "بمب." این "بمب" یک ظرف در بسته که در آن ماده آزمون قرار گرفته است. برای این خلاصه به خصوص برق برای احتراق و محفظه با اکسیژن پر شده است. بعد از عامل احتراق کامل ثبت تغییر در درجه حرارت آب است.

در طول این آزمایش نشان داد که منابع حرارتی واکنش های شیمیایی و هسته ای است. واکنش های هسته ای در لایه های عمیق تر از زمین رخ می دهد، تشکیل گرمایش اصلی کل سیاره. آنها همچنین توسط انسان برای تولید انرژی در طول همجوشی استفاده می شود.

نمونه هایی از واکنش های شیمیایی را به آتش می ترکیبات و تجزیه پلیمرها به مونومرهای در دستگاه گوارش انسان است. کیفیت و کمیت از پیوندهای شیمیایی در مولکول را تعیین چگونگی گرمای زیادی را در پایان به ایستادگی کردن.

چه شده است این گرما اندازه گیری میشود؟

واحد اندازه گیری گرما در سیستم SI ژول (J) است. همچنین، واحد غیر SI در زندگی روزمره استفاده می شود - کالری است. 1 کالری برابر با 4.1868 J و استاندارد بین المللی بر اساس 4184 J. ترموشیمی. قبلا ملاقات بریتانیا BTU واحد حرارتی است که به ندرت توسط دانشمندان استفاده می شود. 1 BTU = 1.055 J.