Die hitte - dis ... Wat is die hoeveelheid hitte wat vrygestel word tydens die verbranding?

Alle stowwe het 'n interne energie. Hierdie waarde word gekenmerk deur 'n aantal van fisiese en chemiese eienskappe, waaronder veral aandag geskenk moet word aan die hitte. Hierdie waarde is 'n abstrakte wiskundige waarde wat die krag van molekulêre interaksie stof beskryf. Begrip van hitte-uitruiling meganisme kan help om die vraag, wat beantwoord hoeveelheid hitte wat vrygestel tydens verkoeling en verwarming stowwe en hul verbranding.

Die geskiedenis van die ontdekking van hitte

Aanvanklik het die hitte-oordrag verskynsel beskryf is baie eenvoudig en duidelik: as die temperatuur van die materiaal styg, raak dit die hitte, en in die geval van verkoeling, dit ken dit aan die omgewing. Maar die hitte - dit is nie beskou as 'n komponent van die vloeistof of die liggaam is drie eeue gelede gedink. Mense naïef geglo dat die stof bestaan uit twee dele: die molekules en warmte. Nou onthou paar wat die term "temperatuur" in Latyns beteken 'n "mengsel", en, byvoorbeeld, 'n brons gepraat as "tin en koper temperatuur".

In die 17de eeu was daar twee hipoteses wat duidelik die verskynsel van hitte en hitte-oordrag kan verduidelik. Eerste voorgestelde in 1613, Galileo. Sy bewoording was: "Die hitte - dit is 'n ongewone stof wat kan dring in enige van die liggaam en uit te haal." Galileo het hierdie stof hitte. Hy het aangevoer dat hitte nie kan verdwyn of vernietig word, en net in staat om te beweeg van die een liggaam na 'n ander. Gevolglik, hoe meer in hitte stof, hoe hoër die temperatuur.

Die tweede hipotese het in 1620, en dit aan die filosoof Bacon. Hy het opgemerk dat onder die kragtige houe van die hamer die yster verhit. Hierdie beginsel bedryf en die lig van die vuur deur wrywing, gelei Spek na te dink oor die molekulêre aard van hitte. Hy beweer dat die meganiese aksie op die liggaam van die molekule begin teen mekaar te klop, om die spoed van beweging te verhoog en sodoende die temperatuur te verhoog.

Die gevolg was die sluiting van die tweede hipotese dat hitte - die gevolg van meganiese aksie molekulêre stowwe met mekaar. Hierdie teorie vir 'n lang tydperk van die tyd probeer om te regverdig en te bewys die Lomonosov eksperimenteel.

Die hitte - dit is 'n maatstaf van interne energie,

Moderne geleerdes het tot die volgende gevolgtrekking gekom: die hitte-energie is die resultaat van interaksie tussen die molekules van materie, dit wil sê .. Die interne energie van die liggaam. Deeltjie snelheid is afhanklik van die temperatuur en die hitte waarde is direk eweredig aan die massa van die stof. Byvoorbeeld, 'n emmer water het 'n hoër hitte-energie as die vol beker. Maar piering met warm vloeistof kan minder hitte as die koue wasbak het.

Hitte teorie, wat in die 17de eeu is voorgestel, Galileo, wetenskaplikes het J. Joel en B. Rumford weerlê. Hulle het bewys dat die hitte enige gewig het nie en is uitsluitlik gekenmerk deur meganiese beweging van die molekule.

Wat is die hoeveelheid hitte wat vrygestel word tydens die verbranding van die stof? Spesifieke hitte van verbranding

Tot op datum, veelsydige en wyd gebruik energiebronne is turf, olie, steenkool, aardgas of hout. Die verbranding van hierdie stowwe is toegeken 'n sekere hoeveelheid hitte word gebruik vir verwarming, begin meganismes en dies meer. D. Hoe kan hierdie waarde in die praktyk te bereken?

Vir hierdie konsep is ingestel verbranding spesifieke hitte. Hierdie waarde hang af van die hoeveelheid hitte wat vrygestel word tydens die verbranding van 1 kg van 'n sekere stof. Dit is deur die letter Q aangewys en word gemeet in J / kg. Hieronder is 'n tabel van waardes van q sommige van die mees algemene vorme van brandstof.

Ingenieur die konstruksie en berekening enjins nodig om die hoeveelheid hitte wat vrygestel word tydens die verbranding van 'n sekere bedrag van stof weet. Vir hierdie kan ons indirekte metings gebruik deur die formule V = qm, waar Q - is die kalorie waarde van die stof, q - spesifieke hitte van verbranding (tafel waarde), en m - 'n gegewe massa.

vorming hitte tydens verbranding is gebaseer op die verskynsel van energie vrystelling in die vorming van chemiese bindings. Die eenvoudigste voorbeeld is die verbranding van koolstof wat in enige van die tipes van die moderne brandstof. Koolstof verbrand in die teenwoordigheid van lug en kombineer met suurstof om koolstofdioksied te vorm. Die vorming van chemiese bindings plaasvind met vrystelling van hitte-energie in die omgewing, en die energie van die persoon aangepas om te gebruik vir hul eie doeleindes.

Ongelukkig kan die roekelose besteding van waardevolle hulpbronne soos olie of turf, gou lei tot die uitputting van bronne van produksie van hierdie brandstowwe. Reeds vandag is daar elektriese toestelle en selfs nuwe motor modelle, wat gebaseer is op alternatiewe energiebronne soos die son, water, of energie van die aarde se kors.

hitte-oordrag

Die vermoë om hitte-energie in die liggaam of van die een liggaam uit te ruil om 'n ander is bekend as die hitte-oordrag. Hierdie verskynsel voorkom spontaan en kom net wanneer temperatuur verskille. In die eenvoudigste geval, is die hitte-energie oorgedra word van 'n meer verhit tot 'n minder verhit liggaam totdat totdat ewewig ingestel.

Liggaam opsioneel eksterne wees om die hitte-oordrag verskynsel plaasgevind. In elk geval, kan die vestiging van ewewig voorkom en 'n kort afstand tussen hierdie voorwerpe, maar teen 'n stadiger tempo as wanneer hulle in kontak.

Hitte-oordrag kan verdeel word in drie tipes:

1. Termiese geleidingsvermoë.

2. Konveksie.

3. Die stralende ruil.

termiese geleidingsvermoë

Hierdie verskynsel is gebaseer op die oordrag van hitte-energie tussen die atome of molekules van materie. Oorsaak van oordrag - ewekansige beweging van molekules en hul konstante botsing. Waardeur hitte oorgedra word van een molekule na 'n ander ketting.

Kyk hittegeleiding verskynsel kan ontsteking van enige yster materiaal wanneer die eriteem oppervlak strek glad en geleidelik verswak ( 'n sekere hoeveelheid hitte word vrygestel in die omgewing).

J. Fourier afgelei van 'n formule vir hitte vloed, wat al die hoeveelhede wat die graad van hitte geleiding materiaal versamel (sien. Figuur hieronder).

In hierdie formule, Q / t - hitte vloed, λ - termiese geleidingsvermoë koëffisiënt, S - deursnee-area, T / X - die verhouding van die verskil temperatuur tussen die liggaam einde geleë op 'n sekere afstand.

Termiese geleidingsvermoë is die getabuleer waarde. Dit het praktiese waarde vir isolasie van 'n huis of isolasie toerusting.

stralingswarmte

Nog 'n manier om te verhit, wat gebaseer is op die verskynsel van elektromagnetiese straling. Dit verskil van die konveksie en hitte geleiding is dat energie-oordrag kan plaasvind in die vakuum ruimte. Maar as in die eerste geval, daar moet 'n temperatuur verskil wees.

Radiant ruil - is 'n voorbeeld van die oordrag van hitte-energie van die son om die aarde se oppervlak, wat verantwoordelik is vir verkieslik infrarooi bestraling. Om vas te stel hoeveel hitte die aardoppervlak bereik, is hulle gebou talle stasies wat die verandering van die aanwyser te monitor.

konveksie

Konveksie lugvloei beweging is direk verwant aan die hitte-oordrag verskynsel. Maak nie saak hoeveel hitte ons berig 'n vloeistof of gas, opgeloste molekules begin om vinniger te beweeg. As gevolg hiervan, is die druk van die hele stelsel verminder en die bedrag van nie, inteendeel, verhoog. Dit is die rede waarom die beweging van warm lug of ander gas opwaartse vloei.

Die eenvoudigste voorbeeld van die gebruik van die verskynsel van konveksie in die huis ruimte te verhit genoem kan word via batterye. Hulle is geleë aan die onderkant van die kamer is nie net so, en om die lug wat om te styg, wat lei tot die sirkulasie vloei deur die kamer te verhit.

Hoe kan jy die hoeveelheid hitte meet?

Die hitte van die verwarming of verkoeling word bereken wiskundig met behulp van 'n spesiale toestel - kaloriemeter. Die installering van geïsoleerde verteenwoordig deur 'n groot vaartuig gevul met water. 'n termometer meet die aanvanklike temperatuur van die medium verlaag in die vloeistof. Dan gedoop in water verhit liggaam om die vloeistof temperatuur verandering na die vestiging van balans te bereken.

Deur die verhoging of verlaging van die medium t word bepaal, die hoeveelheid hitte vir die verhitting van die liggaam te bestee. Die calorimeter is 'n eenvoudige toestel wat die temperatuur verandering kan registreer.

Ook moet julle met 'n calorimeter kan bereken hoeveel van die hitte wat vrygestel word tydens die verbranding van materiaal. Vir hierdie doel, 'n vaartuig gevul met water, geplaas "die bom." Hierdie "bom" is 'n geslote houer waarin die toets stof is geleë. Om hierdie opgesom spesiale elektrodes vir ontsteking en die kamer is gevul met suurstof. Na volledige verbranding agent aangeteken verandering in temperatuur van die water.

Gedurende hierdie gevestigde eksperimente wat die hitte bronne is chemiese en kernreaksies. Kernreaksies ontstaan in die dieper lae van die Aarde, die vorming van die belangrikste hitte verskaf van die hele planeet. Hulle word ook gebruik deur die mens om energie te produseer tydens samesmelting.

Voorbeelde van chemiese reaksies is aan die brand stowwe en ontbinding van polimere om monomere in die menslike spysverteringstelsel. Die kwaliteit en kwantiteit van die chemiese bindings in die molekuul bepaal hoeveel hitte sal uitstaan in die einde.

Wat is gemeet deur die hitte?

Die eenheid van die hitte meting in die SI stelsel is die joule (J). Ook, is nie-SI-eenhede gebruik in die alledaagse lewe - kalorie. 1 kalorie gelyk aan 4,1868 J en die internasionale standaard wat gebaseer is op 4184 J. termochemie. Vroeër het die Britse termiese eenheid BTU, wat selde gebruik word deur wetenskaplikes. 1 BTU = 1,055 J.