Nhiệt động lực học và nhiệt chuyển nhượng. Phương pháp truyền nhiệt và tính toán. truyền nhiệt - đó là ...

Hôm nay chúng ta sẽ cố gắng tìm một câu trả lời cho câu hỏi "nhiệt - đó ..?". Trong bài viết này, chúng tôi xem xét đó là một quá trình, trong đó loài của nó tồn tại trong tự nhiên, và biết mối quan hệ giữa truyền nhiệt và nhiệt động lực học là gì.

định nghĩa

Chuyển nhiệt - một quá trình vật lý, bản chất của nó là để chuyển năng lượng nhiệt. Trao đổi diễn ra giữa hai cơ quan, hoặc hệ thống của họ. Do đó truyền nhiệt điều kiện tiên quyết sẽ do một cơ quan nước nóng vào một ít nước nóng.

Các tính năng xử lý

truyền nhiệt - đây là loại hiện tượng có thể xảy ra qua tiếp xúc trực tiếp, và trong sự hiện diện của bức tường ngăn cách. Trong trường hợp đầu tiên, tất cả rõ ràng, nhưng trong cơ thể thứ hai được sử dụng làm nguyên rào cản, môi trường. truyền nhiệt sẽ xảy ra trong trường hợp hệ thống bao gồm hai hay nhiều cơ quan, chứ không phải là ở trong trạng thái cân bằng nhiệt. Đó là, một trong những vật có nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn so với bên kia. Dưới đây sau đó chuyển các nhà máy nhiệt điện. Đó là logic khi cho rằng nó sẽ được hoàn thành khi hệ thống đi vào một trạng thái cân bằng nhiệt động lực học hoặc nhiệt. Quá trình này xảy ra một cách tự nhiên, như chúng ta có thể nói với các luật thứ hai của nhiệt động lực học.

loại

truyền nhiệt - một quá trình có thể được chia thành ba phương pháp. Họ sẽ có một tính chất cơ bản, bởi vì trong đó có một phụ sản với những đặc trưng riêng của nó ngang bằng với luật chung. Hôm nay được chia thành ba loại truyền nhiệt. Đây dẫn, đối lưu và bức xạ. Hãy bắt đầu với những người đầu tiên, có lẽ.

Phương pháp truyền nhiệt. dẫn nhiệt.

Vì vậy, là tài sản của một cơ thể vật chất để thực hiện việc chuyển năng lượng. Do đó nó được chuyển từ các bộ phận nóng hơn so với cùng đó là lạnh hơn. Cơ sở của hiện tượng này là nguyên tắc của chuyển động hỗn loạn của các phân tử. Đây được gọi là chuyển động Brown. Việc lớn hơn nhiệt độ của cơ thể, càng có nhiều nó di chuyển trong phân tử, bởi vì họ có một động năng lớn hơn. Quá trình này liên quan đến electron dẫn nhiệt, phân tử, nguyên tử. Nó được thực hiện tại các cơ quan, bộ phận khác nhau trong đó có nhiệt độ bất bình đẳng.

Nếu chất có khả năng dẫn nhiệt, chúng ta có thể nói về một đặc tính định lượng. Trong trường hợp này, nó đóng vai trò của dẫn nhiệt. Đặc điểm này chỉ ra bao nhiêu nhiệt đi qua các thông số cá nhân của chiều dài và diện tích mỗi đơn vị thời gian. Trong trường hợp này, nhiệt độ cơ thể sẽ thay đổi bởi chính xác 1 K.

Trước đây người ta tin rằng việc trao đổi nhiệt trong cơ thể khác nhau (bao gồm cả cấu trúc khung truyền nhiệt) do thực tế rằng từ một phần cơ thể khác cái gọi là dòng calo. Tuy nhiên, những dấu hiệu về sự tồn tại thực tế của nó, không ai tìm thấy, và khi lý thuyết phân tử-động đã phát triển đến một mức độ nhất định, tất cả về calo và quên để suy nghĩ, vì giả thuyết là không đứng vững.

Đối lưu. Nước truyền nhiệt

Bằng cách này, trao đổi năng lượng nhiệt hiểu truyền với chủ đề nội bộ. Chúng ta hãy tưởng tượng một ấm đun nước nước. Như được biết, một không khí nóng chảy leo lên trên. Một lạnh, nặng rơi xuống dưới. Vậy tại sao tất cả các nước cần cách khác? Cô ấy giống hệt nhau. Và trong quá trình chu kỳ này, tất cả các lớp của nước, dù có bao nhiêu họ có thể sẽ nóng lên trước khi trạng thái cân bằng nhiệt. Dưới những điều kiện nhất định, tất nhiên.

sự bức xạ

Phương pháp này là nguyên tắc của bức xạ điện từ. Đó là do năng lượng nội bộ. Mạnh mẽ đi vào lý thuyết bức xạ nhiệt không bắt đầu, bạn chỉ cần lưu ý rằng lý do đây là thiết bị hạt mang điện tích, các nguyên tử và phân tử.

nhiệm vụ đơn giản trên dẫn nhiệt

Bây giờ chúng ta hãy nói về cách thức, trên thực tế trông giống như tính toán truyền nhiệt. Hãy giải quyết vấn đề đơn giản liên quan với số lượng nhiệt. Chúng ta hãy giả sử rằng chúng ta có một khối lượng nước tương đương với một nửa kg. Nhiệt độ bắt đầu từ nước - 0 độ C, cuối cùng - 100. Chúng tôi nhận thấy số lượng nhiệt dành khối lượng tiếp xúc để sưởi ấm các chất.

Để làm điều này chúng ta cần công thức Q = cm (t ₂ -t _1), nơi Q - lượng nhiệt, c - các cụ nhiệt nước, m - khối lượng của vật chất, t ₁ - ban đầu, t ₂ - Nhiệt độ thức. mực nước ngầm là giá trị của ký tự c. Nhiệt dung riêng là tương đương với 4200 J / kg * C. Bây giờ chúng ta thay thế các giá trị vào công thức. Chúng tôi thấy rằng lượng nhiệt tương đương với 210000 J, hoặc 210 kJ.

Luật đầu tiên của nhiệt động lực học

Nhiệt động lực học và truyền nhiệt được liên kết bởi luật nhất định. Trong cơ sở của họ - sự hiểu biết rằng sự thay đổi trong năng lượng nội bộ trong hệ thống có thể đạt được bằng hai phương pháp. Xuất xứ - cơ khí hoạt động trong khâu dứt điểm. Thứ hai - một thông điệp một số tiền nhất định của nhiệt. Dựa trên nguyên tắc này, bằng cách này, pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học. Dưới đây là cách diễn đạt: Nếu hệ thống đã được báo cáo số tiền nhất định của nhiệt, nó sẽ được chi cho các công việc hoa hồng trên cơ thể bên ngoài hoặc để tăng năng lượng nội bộ của mình. Các biểu thức toán học là: dq = dU + dA.

Cộng hoặc trừ?

Tuyệt đối tất cả các giá trị mà là một phần của việc ghi chép toán học của luật đầu tiên của nhiệt động lực học có thể được viết như với "cộng" và với một dấu "trừ". Sự lựa chọn của quá trình sẽ được quyết định bởi các điều kiện. Chúng ta hãy giả sử rằng hệ thống nhận được một số tiền nhất định của nhiệt. Trong trường hợp này, cơ thể ở nhiệt cô. Do đó, có một sự bành trướng khí, và kết quả công việc được thực hiện. Kết quả là, giá trị sẽ là tích cực. Nếu lượng nhiệt lấy đi, khí được làm lạnh, làm việc được thực hiện trên nó. Các giá trị này sẽ đảo ngược giá trị.

Một công thức khác của pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học

Giả sử chúng ta có một động cơ hàng loạt. Nó chất lỏng làm việc (hoặc hệ thống), thực hiện một quá trình tuần hoàn. Nó được gọi là một chu kỳ. Kết quả là, hệ thống sẽ trở về trạng thái ban đầu của nó. Nó sẽ là hợp lý để giả định rằng trong trường hợp này sự thay đổi trong năng lượng nội bộ là bằng không. Nó chỉ ra rằng lượng nhiệt sẽ bằng công việc hoàn hảo. Những quy định làm cho nó có thể để xây dựng các luật đầu tiên của nhiệt động lực học là đã khác nhau.

Từ đó chúng ta có thể hiểu rằng trong tự nhiên không thể là một máy chuyển động vĩnh cửu thuộc loại đầu tiên. Nghĩa là, một thiết bị thực hiện công việc trong một khoảng lớn hơn so với năng lượng nhận được từ bên ngoài. Trong trường hợp này, hành động sẽ được thực hiện theo định kỳ.

Luật thứ nhất của nhiệt động lực cho izoprotsessov

Xem xét, để bắt đầu quá trình đẳng tích. Theo ông khối lượng vẫn không đổi. Vì vậy, sự thay đổi khối lượng sẽ là zero. Do đó, công việc cũng sẽ là zero. Chúng tôi loại bỏ thành phần này từ luật đầu tiên của nhiệt động lực học, và sau đó có được công thức DQ = dU. Do đó, đối với quá trình đẳng tích tất cả các nhiệt đưa vào một hệ thống, đi vào việc tăng cường năng lượng bên trong của khí hoặc hỗn hợp của chúng.

Bây giờ chúng ta hãy nói về một quá trình đẳng áp. Vẫn áp suất không đổi trong đó. Trong trường hợp này, năng lượng nội tại sẽ thay đổi trong công việc hoa hồng song song. Dưới đây là công thức gốc: dq = dU + PDV. Chúng ta có thể dễ dàng tính toán thực hiện công việc. Nó sẽ tương đương với ur biểu thức (T ₂ -T _1). Bằng cách này, đây là ý nghĩa vật lý của các hằng số khí phổ biến. Trong sự hiện diện của một mol khí và chênh lệch nhiệt độ, một thành phần Kelvin, hằng số khí phổ bằng với công việc thực hiện trong suốt một quá trình đẳng áp.