Размена на топлина помеѓу телата во помагалото за учење лексикони за студенти по физика
Ако две тела со различна температура стапат во контакт и се остават на сопствените уреди, меѓу нив се разменува топлина и со тоа се случува изедначување на температурата. Се применува основниот закон за размена на топлина, кој гласи на следниов начин:
Кога две тела на различни температури ќе дојдат во близок контакт едни со други, телото на повисока температура дава топлина и телото на пониска температура ја апсорбира топлината. Топлината што ја дава телото на повисока температура е исто колку и топлината што ја апсорбира телото на пониска температура.
Оваа врска може да се искористи на пр. B. да се пресмета температурата на мешање на две количини вода.
Снабдување со топлина
# Топлина # внатрешна енергија # температура # термометар # Келвин # степени Целзиусови
Температурни скали
# Температура # Топлина # Келвинова скала # Термометар # Целзиус # Целзиусова скала
Основен закон за размена на топлина
Ако ставите топла и ладна вода во сад, на пр. Б. во мијалник или када, тогаш топла вода дава топлина, ладна вода ја апсорбира оваа топлина. По некое време, целата вода ќе има иста температура. Ако е тоа случај, не се случува понатамошна размена на топлина.
Дури и ако з. Б. става топло варено јајце во ладна вода, размената на топлина се одвива помеѓу јајцето и водата додека обајцата не бидат на иста температура. Основниот закон за размена на топлина се применува на секое тело кое има различни температури и доаѓа во близок термички контакт едни со други.
Примена на основниот закон за размена на топлина
Основниот закон за размена на топлина може да се користи за пресметување на температурата на мешање на две количини вода или други течности. Претпоставуваме две течности со различна температура, кои се мешаат едни со други и кои имаат заедничка температура на мешање по мешањето.
Првично потопла течност 1 (Слика 2) дава топлина кога се меша. Оваа топлина дадена од неа генерално може да се пресмета со користење на основната равенка на теоријата на топлина:
Q ab = c 1 ⋅ m 1 ⋅ (ϑ 1 - ϑ М)
Топлината што првично поладната течност 2 ја апсорбира може исто така да се пресмета:
Q zu = c 2 ⋅ m 2 ⋅ (ϑ М - ϑ 2)
Според основниот закон за размена на топлина, дадената топлина и апсорбираната топлина се еднакви. Следното се применува:
c 1 ⋅ m 1 ⋅ (ϑ 1 - ϑ M) = c 2 ⋅ m 2 ⋅ (ϑ M - ϑ 2)
Ако некој ја преуреди оваа равенка според температурата на мешање ϑ M, се добива правилото за мешање на Ричман. Е:
Под услов да нема физички промени и загуби на топлина, температурата на мешавината на две тела може да се пресмета со помош на равенката:
Оваа равенка не важи само за две течности, туку и за кои било две тела, сè додека нема промени во физичката состојба.
Ова правило за мешање е именувано по германскиот натуралист ORЕОРГ Вилхелм Ричман (1711-1753).
За течности направени од иста супстанција, на пр. Б. две количини вода, специфичните топлински капацитети се исти. Тогаш тоа е поедноставено правило на богатиот за мешање и гласи:
ϑ M = m 1 ⋅ ϑ 1 + m 2 ⋅ ϑ 2 m 1 + m 2
Известување: Во пракса обично има загуби на топлина кои не се земени предвид во горенаведените равенки. Во зависност од видот на смесата, температурата на смесата може во пракса да биде поголема или пониска од пресметаната температура.
Садот во кој се меша смесата исто така може да апсорбира или да даде топлина. Ова може да се земе предвид со таканаречениот топлински капацитет (вредност на водата) на садот. Подетални објаснувања може да се најдат под насловот „Калориметриски мерења“ во посебна статија на ЦД-то.