Vidinė kūno energija gali keistis veikiant išorinėms jėgoms. Norint apibūdinti vidinės energijos pokytį šilumos perdavimo metu, įvedamas dydis, vadinamas šilumos kiekiu ir žymimas Q.
Tarptautinėje sistemoje šilumos kiekio, taip pat darbo ir energijos vienetas yra džaulis: = = = 1 J.
Praktikoje kartais naudojamas nesisteminis šilumos kiekio vienetas – kalorija. 1 kal. = 4,2 J.
Reikėtų pažymėti, kad terminas „šilumos kiekis“ yra apgailėtinas. Jis buvo pristatytas tuo metu, kai buvo manoma, kad kūnuose yra nesvarus, sunkiai pasiekiamas skystis - kaloringas. Tariamai šilumos perdavimo procesas susideda iš to, kad kalorijos, liedamos iš vieno kūno į kitą, neša tam tikrą šilumos kiekį. Dabar, žinodami molekulinės-kinetinės materijos sandaros teorijos pagrindus, suprantame, kad kūnuose nėra kalorijų, kitoks kūno vidinės energijos keitimo mechanizmas. Tačiau tradicijos galia yra didžiulė ir mes ir toliau vartojame terminą, įvestą remiantis neteisingomis mintimis apie šilumos prigimtį. Tuo pačiu metu, suprantant šilumos perdavimo prigimtį, nereikėtų visiškai ignoruoti klaidingų nuomonių apie tai. Priešingai, nubrėžus šilumos srauto ir hipotetinio kaloringo skysčio srauto, šilumos kiekio ir kalorijų kiekio analogiją, sprendžiant kai kurių klasių problemas galima vizualizuoti vykstančius procesus ir teisingai išspręsti problemas. Galų gale, remiantis neteisingomis mintimis apie kaloringumą kaip šilumos nešiklį, vienu metu buvo gautos teisingos lygtys, apibūdinančios šilumos perdavimo procesus.
Leiskite mums išsamiau apsvarstyti procesus, kurie gali atsirasti dėl šilumos perdavimo.
Į mėgintuvėlį įpilkite šiek tiek vandens ir uždarykite kamščiu. Pakabinkite mėgintuvėlį ant strypo, pritvirtinto prie trikojo, ir padėkite po juo atvirą ugnį. Iš liepsnos mėgintuvėlis gauna tam tikrą šilumos kiekį ir jame esančio skysčio temperatūra pakyla. Kylant temperatūrai, didėja skysčio vidinė energija. Vyksta intensyvus jo garinimo procesas. Besiplečiantys skysčio garai atlieka mechaninį darbą, kad išstumtų kamštį iš vamzdžio.
Atlikime dar vieną eksperimentą su patrankos modeliu, pagamintu iš žalvario vamzdžio gabalo, kuris sumontuotas ant vežimėlio. Vienoje pusėje vamzdis sandariai uždaromas ebonito kamščiu, per kurį perleidžiamas kaištis. Prie smeigės ir vamzdelio prilituojami laidai, kurie baigiasi gnybtais, kuriuos galima maitinti iš apšvietimo tinklo. Taigi pistoleto modelis yra tam tikras elektrinis katilas.
Į patrankos vamzdį įpilkite šiek tiek vandens ir uždarykite vamzdelį guminiu kamščiu. Prijunkite pistoletą prie maitinimo šaltinio. Per vandenį einanti elektros srovė jį šildo. Vanduo užverda, dėl to jis intensyviai išgaruoja. Padidėja vandens garų slėgis ir galiausiai jie išstumia kamštį iš pistoleto vamzdžio.
Pistoletas dėl atatrankos rieda atgal priešinga kamštienos paleidimui kryptimi.
Abi patirtis vienija šios aplinkybės. Kaitinant skystį įvairiais būdais, pakilo skysčio temperatūra ir atitinkamai jo vidinė energija. Kad skystis užvirtų ir intensyviai išgaruotų, reikėjo jį toliau kaitinti.
Skysčio garai dėl savo vidinės energijos atliko mechaninį darbą.
Tiriame kūnui sušildyti reikalingos šilumos kiekio priklausomybę nuo jo masės, temperatūros pokyčių ir medžiagos rūšies. Norėdami ištirti šias priklausomybes, naudosime vandenį ir aliejų. (Temperatūros matavimui eksperimente naudojamas elektrinis termometras, pagamintas iš termoporos, sujungtos su veidrodiniu galvanometru. Viena termoporos jungtis nuleidžiama į indą su šaltu vandeniu, kad jo temperatūra būtų pastovi. Kita termoporos jungtis matuoja temperatūrą. tiriamo skysčio).
Patirtis susideda iš trijų serijų. Pirmoje serijoje, esant pastoviai konkretaus skysčio (mūsų atveju vandens) masei, tiriama šilumos kiekio, reikalingo jam pašildyti, priklausomybė nuo temperatūros pokyčių. Šilumos kiekis, kurį skystis gauna iš šildytuvo (elektrinės viryklės), bus vertinamas pagal šildymo laiką, darant prielaidą, kad tarp jų yra tiesiogiai proporcingas ryšys. Kad eksperimento rezultatas atitiktų šią prielaidą, būtina užtikrinti pastovų šilumos srautą iš elektrinės viryklės į šildomą korpusą. Norėdami tai padaryti, elektrinė viryklė buvo iš anksto prijungta prie tinklo, kad iki eksperimento pradžios jos paviršiaus temperatūra nustotų keistis. Kad skystis eksperimento metu būtų vienodesnis, jį maišysime pačios termoporos pagalba. Termometro rodmenis fiksuosime reguliariais intervalais, kol šviesos taškas pasieks skalės kraštą.
Darykime išvadą: yra tiesioginis proporcingas ryšys tarp šilumos kiekio, reikalingo kūnui sušildyti, ir jo temperatūros pokyčio.
Antroje eksperimentų serijoje lyginsime šilumos kiekį, reikalingą tiems patiems skirtingos masės skysčiams pašildyti, kai jų temperatūra pasikeičia vienodai.
Kad būtų lengviau palyginti gautas vertes, vandens masė antrajam eksperimentui bus paimta du kartus mažesnė nei pirmojo eksperimento metu.
Vėlgi, mes reguliariai registruosime termometro rodmenis.
Palyginę pirmojo ir antrojo eksperimentų rezultatus, galime padaryti tokias išvadas.
Trečiojoje eksperimentų serijoje lyginsime šilumos kiekius, kurių reikia vienodoms skirtingų skysčių masėms pašildyti, kai jų temperatūra pasikeičia vienodai.
Ant elektrinės viryklės kaitinsime aliejų, kurio masė lygi vandens masei pirmajame eksperimente. Reguliariai fiksuosime termometro rodmenis.
Eksperimento rezultatas patvirtina išvadą, kad šilumos kiekis, reikalingas kūnui sušildyti, yra tiesiogiai proporcingas jo temperatūros pokyčiui ir, be to, rodo šio šilumos kiekio priklausomybę nuo medžiagos rūšies.
Kadangi eksperimente buvo naudojamas aliejus, kurio tankis mažesnis už vandens tankį, o alyvai pašildyti iki tam tikros temperatūros reikėjo mažesnio šilumos kiekio nei vandens pašildymui, galima daryti prielaidą, kad šilumos kiekis reikalingas kūnui sušildyti, priklauso nuo jo tankio.
Norėdami patikrinti šią prielaidą, vienu metu šildysime identiškas vandens, parafino ir vario mases ant pastovios galios šildytuvo.
Po to paties laiko vario temperatūra yra apie 10 kartų, o parafino - apie 2 kartus aukštesnė už vandens temperatūrą.
Tačiau vario tankis yra didesnis, o parafinas mažesnis nei vandens.
Patirtis rodo, kad kiekis, apibūdinantis medžiagų, iš kurių susidaro šilumos mainuose dalyvaujantys kūnai, temperatūros kitimo greitį, nėra tankis. Šis dydis vadinamas specifine medžiagos šilumine talpa ir žymimas raide c.
Įvairių medžiagų savitosios šiluminės talpos palyginimui naudojamas specialus prietaisas. Prietaisas susideda iš stelažų, prie kurių pritvirtinta plona parafino plokštė ir strypas su per ją perkeltais strypais. Strypų galuose tvirtinami vienodos masės aliuminio, plieno ir žalvariniai cilindrai.
Balionus įkaitiname iki tokios pat temperatūros panardindami į vandens indą, stovintį ant karštos elektrinės viryklės. Įkaitusius cilindrus pritvirtinkime prie stelažų ir atlaisvinkime nuo tvirtinimo detalių. Cilindrai vienu metu liečiasi su parafino plokštele ir, ištirpdydami parafiną, pradeda į ją skęsti. Tos pačios masės cilindrų panardinimo į parafino plokštę gylis, kai jų temperatūra pasikeičia vienodai, pasirodo, yra skirtingas.
Patirtis rodo, kad aliuminio, plieno ir žalvario savitosios šiluminės talpos skiriasi.
Atlikę atitinkamus kietųjų medžiagų lydymosi, skysčių garinimo ir kuro deginimo eksperimentus, gauname tokias kiekybines priklausomybes.
Norint gauti konkrečių dydžių vienetus, jie turi būti išreikšti atitinkamomis formulėmis ir į gautas išraiškas pakeisti šilumos vienetus - 1 J, masė - 1 kg, o specifinei šilumai - ir 1 K.
Gauname vienetus: savitoji šiluminė galia - 1 J / kg K, kitos specifinės šilumos: 1 J / kg.
Kaip jau žinome, vidinė kūno energija gali keistis tiek dirbant, tiek perduodant šilumą (neatliekant darbo). Pagrindinis skirtumas tarp darbo ir šilumos kiekio yra tas, kad darbas lemia sistemos vidinės energijos pavertimo procesą, kurį lydi energijos transformacija iš vienos rūšies į kitą.
Tuo atveju, kai vidinės energijos pokytis vyksta padedant šilumos perdavimas, energijos perdavimas iš vieno kūno į kitą atliekamas dėl šilumos laidumas, radiacija arba konvekcija.
Energija, kurią kūnas praranda arba įgyja šilumos perdavimo metu, vadinama šilumos kiekį.
Skaičiuojant šilumos kiekį reikia žinoti, kokie kiekiai jį veikia.
Iš dviejų identiškų degiklių šildysime du indus. Viename inde 1 kg vandens, kitame - 2 kg. Vandens temperatūra abiejuose induose iš pradžių yra vienoda. Matome, kad per tą patį laiką vanduo viename iš indų įšyla greičiau, nors abu indai gauna vienodą šilumos kiekį.
Taigi darome išvadą: kuo didesnė tam tikro kūno masė, tuo didesnis šilumos kiekis turėtų būti išleistas, kad jo temperatūra būtų sumažinta arba padidinta tiek pat laipsnių.
Kai kūnas atvėsęs, kuo didesnis šilumos kiekis, tuo didesnė jo masė, jis atiduoda kaimyniniams objektams.
Visi žinome, kad prireikus pilną virdulį vandens pašildyti iki 50°C temperatūros, šiam veiksmui sugaištume mažiau laiko nei virdulį pašildyti tokiu pat kiekiu vandens, bet tik iki 100°C. Pirmuoju atveju vandeniui bus atiduodama mažiau šilumos nei antruoju.
Taigi šildymui reikalingas šilumos kiekis tiesiogiai priklauso nuo kiek laipsnių kūnas gali sušilti. Galime daryti išvadą: šilumos kiekis tiesiogiai priklauso nuo kūno temperatūrų skirtumo.
Bet ar galima nustatyti šilumos kiekį, reikalingą ne vandens pašildymui, o kokiai nors kitai medžiagai, tarkime, aliejui, švinui ar geležiui.
Užpildykite vieną indą vandeniu, o kitą - augaliniu aliejumi. Vandens ir aliejaus masės yra lygios. Abu indai bus tolygiai šildomi ant tų pačių degiklių. Pradėkime eksperimentą esant vienodai pradinei augalinio aliejaus ir vandens temperatūrai. Po penkių minučių, išmatavę įkaitinto aliejaus ir vandens temperatūras, pastebėsime, kad aliejaus temperatūra yra daug aukštesnė už vandens temperatūrą, nors abu skysčiai gavo tiek pat šilumos.
Akivaizdi išvada yra tokia: Kaitinant vienodą alyvos ir vandens masę toje pačioje temperatūroje, reikia skirtingų šilumos kiekių.
Ir iš karto darome kitą išvadą: šilumos kiekis, reikalingas kūnui sušildyti, tiesiogiai priklauso nuo medžiagos, iš kurios susideda pats kūnas (medžiagos rūšies).
Taigi šilumos kiekis, reikalingas kūnui sušildyti (arba išsiskiriantis vėsinant), tiesiogiai priklauso nuo duoto kūno masės, jo temperatūros kintamumo ir medžiagos rūšies.
Šilumos kiekis žymimas simboliu Q. Kaip ir kitos įvairios energijos rūšys, šilumos kiekis matuojamas džauliais (J) arba kilodžauliais (kJ).
1 kJ = 1000 J
Tačiau istorija rodo, kad mokslininkai pradėjo matuoti šilumos kiekį gerokai anksčiau, nei fizikoje atsirado tokia sąvoka kaip energija. Tuo metu šilumos kiekiui matuoti buvo sukurtas specialus vienetas – kalorija (cal) arba kilokalorija (kcal). Žodis turi lotyniškas šaknis, calorus – šiluma.
1 kcal = 1000 cal
Kalorijų yra šilumos kiekis, reikalingas 1 g vandens temperatūrai pakelti 1°C
1 cal = 4,19 J ≈ 4,2 J
1 kcal = 4190 J ≈ 4200 J ≈ 4,2 kJ
Ar turite kokių nors klausimų? Nežinote, kaip atlikti namų darbus?
Norėdami gauti pagalbą iš dėstytojo -.
Pirma pamoka nemokama!
tinklaraštis.svetainė, visiškai arba iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.
Šioje pamokoje sužinosime, kaip apskaičiuoti šilumos kiekį, reikalingą kūnui sušildyti arba išleisti jam atvėsus. Norėdami tai padaryti, apibendrinsime žinias, kurios buvo įgytos ankstesnėse pamokose.
Be to, išmoksime panaudoti šilumos kiekio formulę iš šios formulės išreikšti likusius dydžius ir juos apskaičiuoti, žinant kitus dydžius. Taip pat bus svarstomas problemos pavyzdys su šilumos kiekio skaičiavimo sprendimu.
Ši pamoka skirta apskaičiuoti šilumos kiekį, kai kūnas įkaista arba išskiriamas vėsus.
Galimybė apskaičiuoti reikiamą šilumos kiekį yra labai svarbi. To gali prireikti, pavyzdžiui, apskaičiuojant šilumos kiekį, kuris turi būti perduotas vandeniui patalpai šildyti.
Ryžiai. 1. Šilumos kiekis, kurį reikia pranešti vandeniui, kad šildytų kambarį
Arba apskaičiuoti šilumos kiekį, kuris išsiskiria deginant degalus įvairiuose varikliuose:
Ryžiai. 2. Šilumos kiekis, išsiskiriantis deginant degalus variklyje
Be to, šios žinios reikalingos, pavyzdžiui, norint nustatyti šilumos kiekį, kurį išskiria Saulė ir patenka į Žemę:
Ryžiai. 3. Šilumos kiekis, kurį išskiria Saulė ir patenka į Žemę
Norint apskaičiuoti šilumos kiekį, reikia žinoti tris dalykus (4 pav.):
- kūno svoris (kuris dažniausiai gali būti matuojamas svarstyklėmis);
- temperatūrų skirtumas, iki kurio reikia šildyti kūną arba jį vėsinti (dažniausiai matuojamas termometru);
- savitoji kūno šiluminė talpa (kurią galima nustatyti iš lentelės).
Ryžiai. 4. Ką reikia žinoti norint nustatyti
Šilumos kiekio apskaičiavimo formulė yra tokia:
Šioje formulėje yra šie kiekiai:
Šilumos kiekis, matuojamas džauliais (J);
Medžiagos savitoji šiluminė talpa, išmatuota;
- temperatūros skirtumas, matuojamas Celsijaus laipsniais ().
Apsvarstykite šilumos kiekio apskaičiavimo problemą.
Užduotis
Variniame stikle, kurio masė gramai, yra vieno litro tūrio vandens, kurio temperatūra yra . Kiek šilumos turi būti perduota stiklinei vandens, kad jos temperatūra taptų lygi ?
Ryžiai. 5. Problemos būklės iliustracija
Pirmiausia parašome trumpą sąlygą ( Duota) ir konvertuoti visus kiekius į tarptautinę sistemą (SI).
|
Duota: |
SI |
|
|
Rasti: |
Sprendimas:
Pirmiausia nustatykite, kokių kitų dydžių mums reikia šiai problemai išspręsti. Pagal savitosios šiluminės talpos lentelę (1 lentelė) randame (vario savitoji šiluminė talpa, nes pagal sąlygą stiklas yra varis), (vandens savitoji šiluminė talpa, nes pagal sąlygą stikle yra vandens). Be to, žinome, kad šilumos kiekiui apskaičiuoti reikia vandens masės. Pagal sąlygą mums suteikiamas tik tūris. Todėl vandens tankį imame iš lentelės: (2 lentelė).
Skirtukas. 1. Kai kurių medžiagų savitoji šiluminė talpa,
Skirtukas. 2. Kai kurių skysčių tankiai
Dabar turime viską, ko reikia šiai problemai išspręsti.
Atkreipkite dėmesį, kad bendras šilumos kiekis susideda iš šilumos kiekio, reikalingo variniam stiklui pašildyti, ir šilumos kiekio, reikalingo jame esančiam vandeniui pašildyti, sumos:
Pirmiausia apskaičiuojame šilumos kiekį, reikalingą variniam stiklui šildyti:
Prieš apskaičiuodami šilumos kiekį, reikalingą vandeniui pašildyti, apskaičiuojame vandens masę pagal mums žinomą nuo 7 klasės formulę:
Dabar galime apskaičiuoti:
Tada galime apskaičiuoti:
Prisiminkite, ką tai reiškia: kilodžauliai. Priešdėlis „kilo“ reiškia, tai yra.
Atsakymas:.
Kad būtų patogiau išspręsti šilumos kiekio (vadinamosios tiesioginės problemos) ir kiekių, susijusių su šia sąvoka, problemas, galite naudoti šią lentelę.
|
Norima vertė |
Paskyrimas |
Vienetai |
Pagrindinė formulė |
Kiekio formulė |
|
Šilumos kiekis |
Kitoje pamokoje atliksime laboratorinius darbus, kurių tikslas – išmokti eksperimentiniu būdu nustatyti kietosios medžiagos savitąją šilumą. Sąrašasliteratūra:
Namų darbai |
Kas greičiau įkaista ant viryklės – virdulys ar kibiras vandens? Atsakymas akivaizdus – virdulys. Tada antras klausimas yra kodėl?
Atsakymas ne mažiau akivaizdus – nes vandens masė virdulyje mažesnė. Puiku. O dabar patys tikriausią fizinę patirtį galite atlikti namuose. Norėdami tai padaryti, jums reikės dviejų vienodų mažų puodų, vienodo kiekio vandens ir augalinio aliejaus, pavyzdžiui, po pusę litro, ir viryklės. Ant tos pačios ugnies uždėkite puodus su aliejumi ir vandeniu. O dabar tik žiūrėkite, kas greičiau įkais. Jei yra termometras skysčiams, galite jį naudoti, jei ne, galite tiesiog karts nuo karto pabandyti temperatūrą pirštu, tik būkite atsargūs, kad nesusidegintumėte. Bet kuriuo atveju greitai pamatysite, kad aliejus įkaista žymiai greičiau nei vanduo. Ir dar vienas klausimas, kurį taip pat galima įgyvendinti patirties pavidalu. Kas užverda greičiau – šiltas vanduo ar šaltas? Vėl viskas aišku – pirmas finišuos šiltasis. Kodėl visi šie keisti klausimai ir eksperimentai? Norint nustatyti fizinį dydį, vadinamą "šilumos kiekiu".
Šilumos kiekis
Šilumos kiekis – tai energija, kurią organizmas praranda arba įgyja perduodant šilumą. Tai aišku iš pavadinimo. Vėsdamas kūnas praras tam tikrą šilumos kiekį, o kaitinamas – sugers. Ir atsakymai į mūsų klausimus mums parodė nuo ko priklauso šilumos kiekis? Pirma, kuo didesnė kūno masė, tuo didesnis šilumos kiekis turi būti išleistas, kad jo temperatūra pasikeistų vienu laipsniu. Antra, šilumos kiekis, reikalingas kūnui sušildyti, priklauso nuo medžiagos, iš kurios jis sudarytas, tai yra, nuo medžiagos rūšies. Ir trečia, mūsų skaičiavimams svarbus ir kūno temperatūros skirtumas prieš ir po šilumos perdavimo. Remdamiesi tuo, kas išdėstyta pirmiau, galime šilumos kiekį nustatykite pagal formulę:
Q=cm(t_2-t_1) ,
kur Q yra šilumos kiekis,
m - kūno svoris,
(t_2-t_1) – skirtumas tarp pradinės ir galutinės kūno temperatūros,
c - medžiagos savitoji šiluminė talpa, pateikiama atitinkamose lentelėse.
Naudodami šią formulę galite apskaičiuoti šilumos kiekį, kurio reikia bet kuriam kūnui sušildyti arba kurį šis kūnas išskirs vėsdamas.
Šilumos kiekis matuojamas džauliais (1 J), kaip ir bet kuri kita energijos rūšis. Tačiau ši vertė buvo įvesta ne taip seniai, o šilumos kiekį žmonės pradėjo matuoti daug anksčiau. Ir jie naudojo mūsų laikais plačiai naudojamą vienetą - kaloriją (1 cal). 1 kalorija – tai šilumos kiekis, reikalingas 1 gramo vandens temperatūrai pakelti 1 laipsniu Celsijaus. Vadovaudamiesi šiais duomenimis, mėgstantys skaičiuoti kalorijas valgomame maiste, įdomumo dėlei gali paskaičiuoti, kiek litrų vandens galima užvirti su energija, kurią jie suvartoja su maistu per dieną.
ŠILUMOS MAINAI.
1.Šilumos perdavimas.
Šilumos mainai arba šilumos perdavimas yra vieno kūno vidinės energijos perdavimo kitam organizmui procesas neatliekant darbo.
Yra trys šilumos perdavimo tipai.
1) Šilumos laidumas yra šilumos mainai tarp tiesiogiai besiliečiančių kūnų.
2) Konvekcija yra šilumos perdavimas, kai šiluma perduodama dujų arba skysčių srautais.
3) Radiacija yra šilumos perdavimas elektromagnetinės spinduliuotės pagalba.
2. Šilumos kiekis.
Šilumos kiekis yra kūno vidinės energijos kitimo šilumos mainų metu matas. Žymima raide K.
Šilumos kiekio matavimo vienetas = 1 J.
Šilumos kiekis, kurį kūnas gauna iš kito kūno dėl šilumos perdavimo, gali būti panaudotas temperatūros didinimui (molekulių kinetinės energijos didinimui) arba agregacijos būsenos keitimui (potencinės energijos didinimui).
3. Medžiagos savitoji šiluminė talpa.
Patirtis rodo, kad šilumos kiekis, reikalingas m masės kūnui pašildyti nuo temperatūros T 1 iki temperatūros T 2, yra proporcingas kūno masei m ir temperatūrų skirtumui (T 2 - T 1), t.y.
K = cm(T 2 – T 1 ) = sumΔ T,
Su vadinama šildomo kūno medžiagos savitoji šiluminė talpa.
Medžiagos savitoji šiluminė talpa yra lygi šilumos kiekiui, kurį reikia perduoti 1 kg medžiagos, kad ji būtų įkaitinta 1 K.
Savitosios šiluminės talpos vienetas =.
Įvairių medžiagų šiluminės talpos vertes galima rasti fizinėse lentelėse.
Lygiai tiek pat šilumos Q išsiskirs, kai kūnas bus aušinamas ΔT.
4. Savitoji garavimo šiluma.
Patirtis rodo, kad šilumos kiekis, reikalingas skysčiui paversti garais, yra proporcingas skysčio masei, t.y.
K = lm,
kur yra proporcingumo koeficientas L vadinama specifine garavimo šiluma.
Savitoji garavimo šiluma lygi šilumos kiekiui, kurio reikia 1 kg skysčio virimo temperatūroje paversti garais.
Savitosios garavimo šilumos matavimo vienetas.
Atvirkščiai, kondensuojantis garams, išsiskiria tiek pat šilumos, kiek buvo išleista garinimui.
5. Savitoji lydymosi šiluma.
Patirtis rodo, kad šilumos kiekis, reikalingas kietajai medžiagai paversti skysčiu, yra proporcingas kūno masei, t.y.
K = λ m,
kur proporcingumo koeficientas λ vadinamas specifine lydymosi šiluma.
Savitoji lydymosi šiluma lygi šilumos kiekiui, kurio reikia, kad 1 kg sveriantis kietas kūnas lydymosi temperatūroje virstų skysčiu.
Savitosios lydymosi šilumos matavimo vienetas.
Atvirkštiniame procese, skysčio kristalizacijos metu, šilumos išsiskiria tiek pat, kiek buvo išleista lydyti.
6. Savitoji degimo šiluma.
Patirtis rodo, kad visiško kuro degimo metu išsiskiriantis šilumos kiekis yra proporcingas kuro masei, t.y.
K = qm,
Kur proporcingumo koeficientas q vadinamas savitoji degimo šiluma.
Savitoji degimo šiluma lygi šilumos kiekiui, kuris išsiskiria visiškai sudegus 1 kg kuro.
Savitosios degimo šilumos matavimo vienetas.
7. Šilumos balanso lygtis.
Šilumos mainuose dalyvauja du ar daugiau kūnų. Kai kurie kūnai išskiria šilumą, o kiti ją gauna. Šilumos perdavimas vyksta tol, kol kūnų temperatūros tampa vienodos. Pagal energijos tvermės dėsnį, išleidžiamas šilumos kiekis yra lygus gaunamam kiekiui. Tuo remiantis parašyta šilumos balanso lygtis.
Apsvarstykite pavyzdį.
Kūno masės m 1 , kurio šiluminė talpa c 1 , temperatūra T 1 , o kūno masės m 2 , kurios šiluminė talpa c 2 , temperatūra T 2 . Be to, T1 yra didesnis nei T2. Šie kūnai liečiasi. Patirtis rodo, kad šaltas kūnas (m 2) pradeda kaisti, o karštas (m 1) pradeda vėsti. Tai rodo, kad dalis karšto kūno vidinės energijos perkeliama į šaltą, o temperatūros išsilygina. Galutinę bendrą temperatūrą pažymėkime θ.
Šilumos kiekis, perduodamas iš karšto kūno į šaltą
K perkeltas. = c 1 m 1 (T 1 – θ )
Šilumos kiekis, kurį šaltas kūnas gauna iš karšto
K gavo. = c 2 m 2 (θ – T 2 )
Pagal energijos tvermės dėsnį K perkeltas. = K gavo., t.y.
c 1 m 1 (T 1 – θ )= c 2 m 2 (θ – T 2 )
Atidarykime skliaustus ir išreikškime visos pastovios temperatūros θ reikšmę.
Temperatūros reikšmė θ šiuo atveju bus gauta kelvinais.
Tačiau kadangi Q išraiškose praėjo. ir Q gaunamas. jei yra skirtumas tarp dviejų temperatūrų ir jis yra vienodas kelvinais ir Celsijaus laipsniais, tada skaičiavimas gali būti atliekamas Celsijaus laipsniais. Tada
Šiuo atveju temperatūros reikšmė θ bus gauta Celsijaus laipsniais.
Temperatūrų suderinimas dėl šilumos laidumo gali būti paaiškintas remiantis molekuline kinetikos teorija kaip kinetinės energijos mainai tarp molekulių susidūrimo metu šiluminio chaotiško judėjimo procese.
Šį pavyzdį galima iliustruoti grafiku.