U kunt niet direct de energie berekenen die nodig is om 1 kubieke voet lucht met 1 graden Celsius te verwarmen zonder de initiële temperatuur en druk te kennen van de lucht. Dit is waarom:

* Specifieke warmtecapaciteit: De hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van een stof met 1 graden Celsius te verhogen, hangt af van de specifieke warmtecapaciteit. De specifieke warmtecapaciteit van lucht varieert met temperatuur en druk.

* Druk en volume: De relatie tussen temperatuur, druk en volume van een gas wordt bepaald door de ideale gaswet. Veranderingen in druk en volume beïnvloeden de energie die nodig is om de temperatuur te veranderen.

Hier is hoe de berekening te benaderen:

1. Bepaal de beginvoorwaarden: Specificeer de initiële temperatuur (in graden Celsius) en druk (in atmosferen of pascals) van de lucht.

2. Zoek de specifieke warmtecapaciteit: Zoek de specifieke warmtecapaciteit van lucht op bij de gegeven begintemperatuur en druk. Deze waarde wordt meestal gegeven in eenheden joules per gram per graad Celsius (J/G ° C).

3. Bereken de massa van de lucht: Je moet de luchtdichtheid kennen bij de gegeven temperatuur en druk. Gebruik de ideale gaswet om de massa te berekenen.

4. Bereken de energie: Gebruik de formule:

Energie (joules) =massa (gram) * Specifieke warmtecapaciteit (J/G ° C) * Temperatuurverandering (° C)

Voorbeeld:

Laten we aannemen dat de begintemperatuur 20 ° C is en de druk 1 atmosfeer (ATM) is.

1. Specifieke warmtecapaciteit: Bij 20 ° C en 1 atm, is de specifieke warmtecapaciteit van lucht ongeveer 1,005 J/g ° C.

2. massa: Met behulp van de ideale gaswet kunnen we de massa van 1 kubieke voet lucht berekenen bij 20 ° C en 1 atm. Deze waarde is ongeveer 1,204 gram.

3. Energie:

Energie =1,204 g * 1.005 J/g ° C * 1 ° C =1,21 J

Daarom, om 1 kubieke voet lucht op 20 ° C en 1 atm bij 1 graden Celsius te verwarmen, zou u ongeveer 1,21 joulen van energie nodig hebben.

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat de lucht een ideaal gas is. Echt luchtgedrag kan iets anders zijn, vooral bij hoge drukken.