Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is de formule die wordt gebruikt om thermische energieveranderingen te berekenen?

De formule die wordt gebruikt om thermische energieveranderingen te berekenen, is afhankelijk van het specifieke proces. Hier zijn enkele veel voorkomende formules:

1. Voor een verandering in temperatuur:

q =mcAt

Waar:

* Q is de thermische energieverandering (in Joules, J)

* M is de massa van de stof (in kilogram, kg)

* c is de specifieke warmtecapaciteit van de stof (in joules per kilogram per graad Celsius, j/kg ° C)

* Δt is de temperatuurverandering (in graden Celsius, ° C)

2. Voor een verandering van staat (smelten, bevriezen, koken, condenserend):

q =ml

Waar:

* Q is de thermische energieverandering (in Joules, J)

* M is de massa van de stof (in kilogram, kg)

* l is de latente hitte van het proces (in joules per kilogram, j/kg)

* lf is de latente fusiewarmte (smelten/bevriezen)

* lv is de latente verdampingswarmte (koken/condenserend)

3. Voor een proces waarbij zowel temperatuurverandering als verandering van toestand betrokken zijn:

U zou de thermische energieverandering voor elk proces afzonderlijk moeten berekenen en deze vervolgens bij elkaar toevoegen.

Voorbeeld:

Om de thermische energie te berekenen die nodig is om 1 kg water van 20 ° C tot 100 ° C te verwarmen en deze vervolgens volledig te verdampen, zou u:

1. Bereken de energie die nodig is voor de temperatuurverandering:

* Q1 =mcAt =(1 kg) * (4186 j/kg ° C) * (100 ° C - 20 ° C) =334,880 J

2. Bereken de energie die nodig is voor verdamping:

* Q2 =ml =(1 kg) * (2.260.000 j/kg) =2.260.000 j

3. Voeg de twee energieën samen toe:

* Qtotal =q1 + q2 =334,880 j + 2.260.000 j =2.594.880 j

belangrijke opmerkingen:

* De specifieke warmtecapaciteit en latente warmtewaarden variëren afhankelijk van de stof.

* Dit is een vereenvoudigde verklaring en er zijn meer complexe scenario's met thermische energieveranderingen.

* De bovenstaande formules gaan ervan uit dat de druk constant is.

* U kunt ook het symbool "H" zien dat wordt gebruikt voor enthalpie -verandering, wat een andere term is voor thermische energieverandering bij constante druk.

Raadpleeg altijd naar uw specifieke situatie en gebruik de juiste formule en waarden voor nauwkeurige berekening.