Sisältö
1800-luvun alkupuolella brittiläinen panimo ja fyysikko nimeltä James Joule osoitti, että lämpö ja mekaaninen työ olivat saman asian kaksi muotoa: energia. Löytö ansaitsi hänelle pysyvän paikan tiedehistoriassa; Nykyään yksikkö, jossa energiaa ja lämpöä mitataan, on nimetty häneltä. Voit helposti laskea esineen absorboiman tai vapauttaman lämmön määrän, kunhan tiedät kolme asiaa: sen massa, lämpötilan muutos ja siitä valmistetun materiaalin tyyppi.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
TL; DR
Laske absorboituneen tai vapautuneen lämmön jouleet kaavalla:
Lämpö = esineen massa × lämpötilan muutos × materiaalin ominaislämpökapasiteetti
Tarkista materiaalisi erityinen lämpökapasiteetti. Ensimmäinen linkki resurssiosion alla sisältää luettelon tavallisten kiintoaineiden erityisestä lämpökapasiteetista; toisessa linkissä luetellaan tavallisten nesteiden lämpökapasiteetit. Käytä sarakkeen alla olevaa arvoa yksiköillä kJ / kg K. Huomaa, että kJ tarkoittaa kilojoulea, tuhat joulea, kun taas kg on kilogramma, massayksikkö ja K on Kelvin, lämpötilayksikkö. Yhden Kelvin-asteen muutos on yhtä suuri kuin yhden asteen Celsius-asteen muutos.
Vähennä esineen alkulämpötila sen lopullisesta lämpötilasta lämpötilan muutoksen löytämiseksi. Jos lämpötilan muutos on Fahrenheitissä, muunna se kelvin-asteiksi käyttämällä seuraavaa kaavaa:
(Lämpötila Fahrenheitissä - 32) × 5/9 = lämpötila Celsiuksessa
Kerro lämpötilan muutos kohteen omalla lämpökapasiteetilla ja massalla. Tämä antaa sinulle menetetyn tai jouleina saavutetun lämmön.
Esimerkki: Jos 10 kilogrammaa vettä lämmitetään 10 celsiusasteesta 50 celsiusasteeseen, kuinka paljon energiaa (jouleina) ne absorboivat?
Vastaus: Veden ominaislämpökapasiteetti on (suunnilleen) 4,184 kilojoulea / kg K.
(10 kg) × (40 asteen lämpötilan muutos) × (4,184 kJ / kg K) = 1673,6 kilojoulea.