Удельная теплоемкость и явная теплота: разница и сравнение

Согласно науке, тепло — это энергия, которая течет от высокой температуры к низкой температуре между различными материалами и объектами.

Тепловая энергия обычно известна как тепловая энергия Калории, а Джоули являются единицами измерения. Удельная теплоемкость и явная теплота представляют собой две категории тепловой энергии или тепловой энергии.

Основные выводы

1. Удельная теплоемкость – это количество, необходимое для повышения температуры единицы массы вещества на один градус Цельсия. Напротив, явная теплота передает тепловую энергию из-за разницы температур между двумя веществами.
2. Удельная теплоемкость является внутренним свойством материала, тогда как явная теплота зависит от масс и температур взаимодействующих веществ.
3. Удельная теплоемкость определяет способность вещества накапливать тепловую энергию, в то время как явная теплота количественно определяет фактическую теплопередачу, происходящую между веществами.

Удельная теплоемкость против явной теплоты

Удельная теплоемкость – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы вещества на один градус Цельсия или один Кельвин. Явное тепло относится к тепловой энергии, которая добавляется к веществу или удаляется от него для изменения его температуры без какого-либо фазового перехода.

Как следует из названия, удельная теплоемкость относится к количеству энергии, необходимой для повышения температуры определенного количества вещества.

Согласно выводам ученых, различные материалы одной и той же массы требуют разного количества тепла для достижения одинаковой температуры.

В пересчете на жидкости, например, из воды и молока одинаковой массы воде требуется больше тепла для достижения необходимой температуры, чем молоку.

Ощутимое тепло, как следует из названия, представляет собой тип тепла, которое человеческое тело может ощущать из-за различий в температуре различных объектов и материалов.

Люди, например, могут определить разницу между льдом и нормальной температурой воды, просто прикоснувшись к нему.

сравнение Настольные

Параметры сравнения	Удельная теплоемкость	Явное тепло
Смысл	Это относится к количеству энергии, необходимой для повышения температуры определенного количества вещества.	Явное тепло — это тип тепла, который может ощущаться человеческим телом из-за различий в температуре различных предметов и материалов.
Уравнение	Удельная теплоемкость = энергия в джоулях, деленная на масса x изменение температуры	Явное тепло = 1.08 х скорость потока воздуха, поступающего снаружи х изменение температуры
Единицы	калорий или джоулей на грамм на градус Цельсия	Джоуль на килограмм-кельвин
Имеет дело с	Удельная теплоемкость или энергия веществ	Разница температур, ощущаемая людьми, между отдельными объектами и материалами.
Значение	Играет важную роль в изучении того, сколько тепла требуется для конкретного объекта или материала.	Играет важную роль в системе охлаждения.

Что такое удельная теплоемкость?

Удельная теплоемкость определяется как желаемое количество тепла или энергии, необходимое для отдельных объектов, соответствующих материалам. Разным веществам требуется разное количество тепла, чтобы достичь температуры в 1 градус Цельсия.

Это очень важное открытие для ученых, позволяющее понять удельную теплоемкость как воды, так и воздуха; их удельная теплоемкость составляет около четверти.

Такие знания жизненно важны для развития знаний о системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, широко известных как система HVAC. Эта система отвечает за движение воздуха в помещении и на улице.

Джоуль на кельвин на килограмм — это единица измерения в международной системе (СИ). Уравнение для расчета удельной теплоемкости представляет собой энергию в джоулях, деленную на произведение массы вещества и изменения температуры.

Уравнение удельной теплоемкости

C = Q / (разница M x T)

в котором

C = удельная теплоемкость

Q = Энергия

М = Масса

T разница - разница в температуре

Например,

Кусок материала массой 200 грамм имеет энергию 19990 Дж и нагревается от температуры 100 градусов до 200 градусов. Узнать удельную теплоемкость

Так вот,

м = 200

Q=19990 Дж

Разница T = 200-100 = 100 градусов C

С= 19990/(200 х 100) = 0.9995 Дж/г⁰C

0.9995  Дж/г⁰C Удельная теплоемкость необходима для нагрева 200 граммов материала, несущего теплоемкость 19990 J

Что такое явная теплота?

Термин «чувственное тепло» относится к изменению температуры, создаваемому человеческим телом при простом прикосновении к различным материалам или вещам. При этом фаза материала не меняется.

Колебания температуры также можно измерить с помощью термометра. Значение Sensible Heat заключается в понимании системы охлаждения в системах HVAC. Такое тепло легко ощущается даже во время принятия солнечных ванн.  

Джоуль на кельвин на килограмм, Дж⋅кг^-1⋅К^-1 является единицей Système international (SI). Уравнение явного тепла представляет собой произведение 1.08, скорости потока воздуха, поступающего извне, и изменения температуры.

Уравнение явного тепла

Явное тепло = 1.08 x скорость воздушного потока снаружи x изменение температуры

Для примера

Количество воздуха снаружи составляет 200, а температура повышается со 100 градусов по Цельсию до 200 градусов по Цельсию. Узнать явное тепло?

Изменение температуры = 200-100= 100 градусов Цельсия

Явная теплота = 1.08 х 200 х 100 = 21600 Дж⋅кг^-1⋅К^-1

21600 Дж⋅кг^-1⋅К^-1 является явным теплом, когда поток воздуха снаружи равен 200 при изменении температуры на 100 градусов Цельсия.

Основные различия между удельной теплоемкостью и явным тепловыделением

1. Как удельная теплота, так и явная теплота важны для понимания концепции систем отопления, вентиляции и охлаждения. Как удельная теплота, так и явная теплота важны для понимания концепции систем отопления, вентиляции и охлаждения (HVAC).
2. Удельная теплота введена для понимания количества тепла, необходимого для различных объектов, тогда как явная теплота введена для ощущения изменения температуры простым прикосновением руками.
3. Единицей удельной теплоемкости в СИ является калория или джоуль на грамм на градус Цельсия; однако в случае явного тепла это Джоуль на килограмм Кельвина.
4. Уравнение удельной теплоемкости C = Q / (разность M x T), а с другой стороны, уравнение явного тепла: явная теплота = 1.08 x скорость потока воздуха, поступающего извне, x изменение температуры.
5. Удельная теплоемкость воды и воздуха одной и той же массы различна в зависимости от вещества. В случае явного тепла фаза вещества не изменяется, происходит только изменение температуры.

Рекомендации

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

Последнее обновление: 11 июня 2023 г.