比熱と顕熱: 違いと比較

科学によると、熱は、さまざまな物質や物体の間を高温から低温に流れるエネルギーです。

熱エネルギーは一般に熱エネルギーカロリー​​として知られており、ジュールは測定単位です。 比熱と顕熱は、熱エネルギーまたは熱エネルギーのXNUMXつのカテゴリです。

主要な取り組み

1. 比熱は、物質の単位質量の温度を摂氏 XNUMX 度上げるのに必要な量です。 対照的に、顕熱は、XNUMX つの物質間の温度差により熱エネルギーを伝達します。
2. 比熱は物質固有の特性ですが、顕熱は相互作用する物質の質量と温度に依存します。
3. 比熱は物質が熱エネルギーを蓄える能力を決定し、顕熱は物質間で発生する実際の熱伝達を定量化します。

比熱対顕熱

比熱は、物質の単位質量の温度を摂氏 XNUMX 度または摂氏 XNUMX 度上げるのに必要な熱エネルギーの量です。 ケルビン. 顕熱 相変化を起こさずに温度を変化させるために、物質に追加または除去される熱エネルギーを指します。

名前が示すように、特定の量の物質の温度を上げるために必要なエネルギー量を比熱といいます。

科学者の発見によると、同じ質量のさまざまな材料は、同じ温度に達するためにさまざまな量の熱を必要とします。

液体に関しては、例えば、同じ質量の水と牛乳のうち、水は必要な温度に達するために牛乳よりも多くの熱を必要とします。

顕熱とは、その名の通り、物体や物質の温度差によって人体が感じることができる熱の一種です。

たとえば、人間は氷に触れるだけで、氷と通常の水の温度の違いを見分けることができます。

比較 表

比較のパラメータ	比熱	顕熱
意味	ある量の物質の温度を上げるのに必要なエネルギー量を指します。	顕熱は、さまざまな物体や材料の温度の違いにより、人体が感知できる熱の一種です。
方程式	比熱 = エネルギーをジュールで割った値 質量×温度変化	顕熱＝1.08×外から入ってくる空気の流量×温度変化
Units	摂氏XNUMX度あたりのグラムあたりのカロリーまたはジュール	ジュール/キログラム ケルビン
との取引	物質の比熱またはエネルギー	異なる物体や物質間で人間が感じる温度差
重要性	特定の物体または材料に必要な熱量を調べる上で不可欠な役割を果たします。	冷却システムで重要な役割を果たします。

比熱とは?

比熱は、材料のそれぞれの個別のオブジェクトに必要な熱またはエネルギーの望ましい量として定義されます。 摂氏 1 度の温度に到達するには、物質ごとに異なる量の熱が必要です。

これは、科学者が水と空気の両方の比熱を理解する上で非常に重要な発見です。 それらの比熱差は約 XNUMX 分の XNUMX です。

このような知識は、一般にHVACシステムとして知られている暖房、換気、および空調システムに関する知識を身に付けるために不可欠です。 このシステムは、屋内と屋外の空気の移動を担当します。

ジュール/ケルビン/キログラムは、システム国際 (SI) 単位です。 比熱を計算する式は、ジュール単位のエネルギーを物質の質量と温度変化の積で割ったものです。

比熱の方程式

C=Q/(M×T差)

コラボレー

C=比熱

Q =エネルギー

M=質量

T差 - 温度差

例えば、

200 グラムの重さの材料片は 19990 J のエネルギーを持ち、100 度の温度から 200 度に加熱されます。 比熱を調べる

だから、ここで、

m=200

Q=19990J

温度差 = 200-100 = 100 ℃

C=19990/(200×100)=0.9995J/g⁰C

0.9995  J / g⁰C比熱は、200グラムの材料を加熱するために必要です 熱容量 19990 J

顕熱とは?

「顕熱」とは、人がさまざまな物や物に触れるだけで生じる温度変化のことです。 この場合、材料の相は変化しません。

温度変化は、温度計で測定することもできます。 顕熱の重要性は、HVAC システムの冷却システムを理解することです。 そのような熱は、日光浴をしていても簡単に感じることができます.  

ジュール/ケルビン/キログラム、J·kg^-1⋅K^-1 システムインターナショナル（SI）ユニットです。 顕熱の式は、外から入ってくる空気の流量と温度変化の1.08の積です。

顕熱の方程式

顕熱 = 1.08 x 外部からの気流の速度 x 温度の変化

例として

外からの風量は200で、温度は摂氏100度から摂氏200度まで上昇します。 顕熱を調べますか？

温度変化 = 200-100= 摂氏 100 度

顕熱= 1.08 x 200 x 100 = 21600 J·kg^-1⋅K^-1

21600J·kg^-1⋅K^-1 200℃の温度変化下で、外気の流れを100としたときの顕熱です。

比熱と顕熱の主な違い

1. 暖房、換気、冷房システムの概念を理解するには、比熱と顕熱の両方が重要です。 暖房、換気、冷房システム (HVAC) の概念を理解するには、比熱と顕熱の両方が重要です。
2. 比熱は、さまざまなオブジェクトに必要な熱量を理解するために導入されますが、顕熱は、手で触れるだけで温度の変化を感知するために導入されます。
3. 比熱の SI 単位は、摂氏度あたりのグラムあたりのカロリーまたはジュールです。 ただし、顕熱の場合は、キログラム ケルビンあたりのジュールです。
4. 比熱の式はC=Q/(M×T差)、一方、顕熱の式は顕熱=1.08×外から入ってくる空気の流量×温度変化です。
5. 同じ質量の水と空気の比熱は、物質によって異なります。 顕熱の場合、物質の相は変化せず、温度変化が起こるだけです。

参考文献

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X11001733
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250917301914

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日