Питома теплота проти відчутної теплоти: різниця та порівняння

Згідно з наукою, тепло – це енергія, яка переходить від високої температури до низької між різними матеріалами та об’єктами.

Теплова енергія широко відома як калорії теплової енергії, а одиницями вимірювання є джоулі. Питома теплота та відчутна теплота є двома категоріями теплової енергії або теплової енергії.

Ключові винесення

1. Питома теплоємність - це кількість, необхідна для підвищення температури одиниці маси речовини на один градус Цельсія. Навпаки, відчутне тепло передає теплову енергію через різницю температур між двома речовинами.
2. Питома теплоємність є внутрішньою властивістю матеріалу, тоді як відчутна теплоємність залежить від мас і температур взаємодіючих речовин.
3. Питома теплоємність визначає здатність речовини зберігати теплову енергію, тоді як відчутна теплота кількісно визначає фактичний теплообмін, що відбувається між речовинами.

Питома теплота проти відчутної теплоти

Питома теплоємність - це кількість теплової енергії, необхідна для підвищення температури одиниці маси речовини на один градус Цельсія або один Кельвін. Відчутне тепло відноситься до теплової енергії, яка додається до речовини або видаляється з неї для зміни її температури без будь-якої зміни фази.

Як випливає з назви, питома теплоємність відноситься до кількості енергії, необхідної для підвищення температури певної кількості речовини.

Згідно з висновками вченого, різні матеріали однакової маси потребують різної кількості тепла, щоб досягти однакової температури.

Що стосується рідин, наприклад, з води та молока однакової маси, воді потрібно більше тепла, щоб досягти необхідної температури, ніж молоку.

Відчутне тепло, як випливає з назви, є типом тепла, яке людське тіло може відчувати через різницю в температурі різних об’єктів і матеріалів.

Люди, наприклад, можуть відрізнити лід від нормальної температури води, просто доторкнувшись до нього.

порівняння таблиця

Параметри порівняння	Специфічне тепло	Відчутне тепло
Сенс	Це стосується кількості енергії, необхідної для підвищення температури певної кількості речовини.	Відчутне тепло — це тип тепла, який може відчувати людське тіло через різницю в температурі різних об’єктів і матеріалів.
Рівняння	Питома теплоємність = енергія в джоулях, поділена на маса х зміна температури	Відчутне тепло = 1.08 х швидкість потоку повітря, що надходить ззовні х зміна температури
Одиниці	калорії або джоулі на грам на градус Цельсія	Джоуль на кілограм Кельвіна
Має справу з	Питома теплоємність або енергія речовин	Різниця температур, які відчуває людина між різними предметами та матеріалами
Значення	Відіграє важливу роль у визначенні кількості тепла, необхідного для конкретного об’єкта чи матеріалу.	Відіграє важливу роль в системі охолодження.

Що таке питома теплоємність?

Питома теплоємність визначається як бажана кількість тепла або енергії, необхідна для окремих об’єктів відповідно до матеріалів. Різним речовинам потрібна різна кількість тепла, щоб досягти температури 1 градус Цельсія.

Це дуже важливе відкриття для вчених, щоб зрозуміти питому теплоємність як води, так і повітря; їх питома теплоємність становить близько чверті.

Такі знання життєво важливі для розвитку знань про системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, широко відомі як системи HVAC. Ця система відповідає за переміщення повітря в приміщенні і на вулиці.

Джоуль на кельвін на кілограм — це одиниця міжнародної системи (СІ). Рівняння для обчислення питомої теплоти — це енергія в джоулях, поділена на добуток маси речовини та зміни температури.

Рівняння питомої теплоємності

C= Q/(M x T різниця)

де

C = питома теплоємність

Q = Енергія

M = Маса

Різниця температур - різниця температур

Наприклад,

Шматок матеріалу вагою 200 грамів має енергію 19990 Дж і нагрівається від температури 100 градусів до 200 градусів. Дізнайтеся питому теплоємність

Отже, ось,

m= 200

Q=19990 Дж

Різниця T = 200-100 = 100 градусів C

C= 19990/(200 x 100) = 0.9995 Дж/г⁰C

0.9995  Дж/г⁰C Питома теплоємність необхідна для нагрівання 200 грамів матеріалу, що несе теплоємність 19990 J

Що таке відчутне тепло?

Термін «відчутне тепло» означає зміну температури, яку створює людське тіло, просто торкаючись різних матеріалів або речей. При цьому фаза матеріалу не змінюється.

Перепади температури також можна виміряти за допомогою термометра. Значення Sensible Heat полягає в розумінні системи охолодження в системах HVAC. Таке тепло можна легко відчути навіть під час сонячних ванн.  

Джоуль на кельвін на кілограм, Дж⋅кг^-1⋅К^-1 це одиниця міжнародної системи (СІ). Рівняння відчутного тепла є добутком 1.08, швидкості потоку повітря, що надходить ззовні, та зміни температури.

Рівняння відчутної теплоти

Відчутне тепло = 1.08 х швидкість повітряного потоку ззовні х зміна температури

Для прикладу

Потік повітря ззовні становить 200, а температура підвищується від 100 градусів за Цельсієм до 200 градусів за Цельсієм. Дізнайтеся про відчутне тепло?

Зміна температури = 200-100 = 100 градусів за Цельсієм

Відчутне тепло = 1.08 x 200 x 100 = 21600 Дж⋅кг^-1⋅К^-1

21600 Дж⋅кг^-1⋅К^-1 Це відчутне тепло, коли потік повітря ззовні становить 200 при зміні температури на 100 градусів Цельсія.

Основні відмінності між питомою і відчутною теплоємністю

1. Як питома теплота, так і відчутна теплота важливі для розуміння концепції систем опалення, вентиляції та охолодження. Для розуміння концепції систем опалення, вентиляції та охолодження (HVAC) важливі як питома, так і чутлива теплота.
2. Питома теплота вводиться, щоб зрозуміти кількість тепла, необхідна для різних об’єктів, тоді як сенсорна теплота вводиться, щоб відчути зміну температури, просто торкаючись руками.
3. Одиницею питомої теплоємності в СІ є калорії або джоулі на грам на градус Цельсія; однак у випадку відчутного тепла це джоуль на кілограм Кельвіна.
4. Рівняння питомої теплоти C= Q/(різниця M x T), а з іншого боку, рівняння відчутної теплоти дорівнює відчутній теплоті = 1.08 х швидкість потоку повітря, що надходить ззовні х зміна температури.
5. Питома теплоємність води і повітря однакової маси різна залежно від речовини. У випадку відчутного тепла фаза речовини не змінюється, відбувається лише зміна температури.

посилання

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

Останнє оновлення: 11 червня 2023 р