La chaleur – c'est … Quelle est la quantité de chaleur libérée lors de la combustion?

Toutes les substances ont une énergie interne. Cette valeur est caractérisée par un certain nombre de propriétés physiques et chimiques, parmi lesquels une attention particulière doit être portée à la chaleur. Cette valeur est une valeur abstraite mathématique qui décrit la force de la substance d'interaction moléculaire. Comprendre le mécanisme d'échange de chaleur peut aider à répondre à la question, quelle quantité de chaleur libérée lors du refroidissement et des substances chauffage et leur combustion.

L'histoire de la découverte de la chaleur

Dans un premier temps, le phénomène de transfert de chaleur décrit est très simple et claire: si la température du matériau augmente, il obtient la chaleur, et dans le cas du refroidissement, il attribue à l'environnement. Cependant, la chaleur – il est pas considéré comme un composant du fluide ou le corps a été pensé il y a trois siècles. Les gens croyaient naïvement que la substance se compose de deux parties: les molécules et la chaleur. Maintenant, peu se souviennent que le terme « température » en latin signifie « mélange », et, par exemple, une médaille de bronze parlé comme « la température de l'étain et le cuivre ».

Au 17ème siècle, il y avait deux hypothèses qui pourraient expliquer clairement le phénomène de transfert de chaleur et de la chaleur. D'abord proposé en 1613, Galileo. Son libellé était: « La chaleur – est une substance rare qui peut pénétrer dans l'un des corps et hors d'eux. » Galilée attribua ce calorique de substance. Il a fait valoir que le calorique ne peut pas disparaître ou être détruits, et seulement en mesure de passer d'un corps à l'autre. Par conséquent, le plus en substance calorique est élevée, plus sa température.

La deuxième hypothèse est venue en 1620, et a offert au philosophe Bacon. Il a noté que sous les coups puissants du marteau le fer chauffe. Ce principe fonctionne et alimente le feu par friction, conduit Bacon à penser à la nature moléculaire de la chaleur. Il a affirmé que l'action mécanique sur le corps de ses molécules commencent à battre les uns contre les autres, pour augmenter la vitesse de déplacement et augmenter ainsi la température.

Le résultat a été la fin de la seconde hypothèse que la chaleur – le résultat de substances moléculaires d'action mécanique les uns avec les autres. Cette théorie pendant une longue période de temps à essayer de justifier et de prouver expérimentalement la Lomonosov.

La chaleur – est une mesure de l'énergie,

Les érudits modernes sont venus à la conclusion suivante: l'énergie thermique est le résultat d' une interaction entre les molécules de la matière, à savoir .. L'énergie interne du corps. vitesse des particules dépend de la température et de la valeur de la chaleur est directement proportionnelle à la masse de la substance. Par exemple, un seau d'eau a une énergie thermique supérieure à la tasse remplie. Cependant soucoupe avec un liquide chaud peut avoir moins de chaleur que le bassin froid.

théorie Caloric, qui a été proposée au 17ème siècle, Galilée, les scientifiques ont réfuté J. Joel et B. Rumford. Ils ont démontré que la chaleur n'a pas de poids et se caractérise exclusivement par le mouvement mécanique des molécules.

Quelle est la quantité de chaleur libérée lors de la combustion de la substance? chaleur de combustion

À ce jour, les sources d'énergie polyvalente et largement utilisés sont la tourbe, le pétrole, le charbon, le gaz naturel ou le bois. La combustion de ces substances est attribué une certaine quantité de chaleur est utilisée pour le chauffage, et commencer des mécanismes similaires. D. Comment calculer cette valeur dans la pratique?

Pour ce concept est introduit la chaleur spécifique de combustion. Cette valeur dépend de la quantité de chaleur qui est libérée lors de la combustion de 1 kg d'une certaine substance. Il est désigné par la lettre q et est mesurée en J / kg. Ci-dessous un tableau de valeurs de q certains types de carburant les plus courants.

Ingénieur de la construction et les moteurs de calcul doivent connaître la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion d'une certaine quantité de substance. Vous pouvez utiliser les mesures indirectes selon la formule Q = qm, où Q – est la valeur calorifique de la matière, q – pouvoir calorifique spécifique (valeur de table), et m – une masse donnée.

la formation de la chaleur lors de la combustion est basée sur le phénomène de libération d'énergie dans la formation de liaisons chimiques. Exemple le plus simple est la combustion du carbone contenu dans l'un des types de combustibles modernes. Le carbone est brûlé en présence d'air et se combine avec l'oxygène pour former du dioxyde de carbone. La formation de liaisons chimiques se produit avec libération d'énergie thermique dans l'environnement et l'énergie de la personne adaptée à utiliser pour leurs propres fins.

Malheureusement, les dépenses inconsidérée des ressources précieuses telles que le pétrole ou la tourbe, pourrait bientôt conduire à l'épuisement des sources de production de ces carburants. Déjà aujourd'hui, il y a des appareils électriques et même de nouveaux modèles de voitures, qui sont basés sur des sources d'énergie alternatives telles que la lumière du soleil, l'eau ou l'énergie de la croûte terrestre.

transfert de chaleur

La capacité d'échanger de l' énergie thermique à l'intérieur du corps ou d'un corps à un autre est appelé le transfert de chaleur. Ce phénomène se produit spontanément et ne se produit que lorsque les différences de température. Dans le cas le plus simple, l'énergie thermique est transférée d'un plus chauffé à un corps chauffé jusqu'à moins jusqu'à ce que l'équilibre est établi.

Corps éventuellement être externe au phénomène de transfert de chaleur a eu lieu. En tout état de cause, la mise en place d'équilibre peut se produire et à une courte distance entre ces objets, mais à un rythme plus lent que quand ils sont en contact.

Le transfert de chaleur peut être divisé en trois types:

1. La conductivité thermique.

2. La convection.

3. L'échange radieux.

conductivité thermique

Ce phénomène est basé sur le transfert d'énergie thermique entre les atomes ou molécules de la matière. Cause de transmission – mouvement aléatoire des molécules et leur collision constante. De sorte que la chaleur est transférée d'une molécule à une autre chaîne.

Montre phénomène de conduction de chaleur peut inflammation de tout matériau de fer lorsque la surface de l'érythème se prolonge en douceur et atténue progressivement (une certaine quantité de chaleur est libérée dans l'environnement).

J. Fourier dérivée d'une formule pour le flux de chaleur qui a collecté toutes les quantités affectant le degré de matériau de conduction thermique (voir. Figure ci-dessous).

Dans cette formule, Q / t – flux thermique, λ – coefficient de conductivité thermique, S – surface de section transversale, T / X – le rapport de la différence de température entre l'extrémité du corps située à une certaine distance.

La conductivité thermique est la valeur indiquée. Il a une valeur pratique pour l'isolation d'un équipement de la maison ou l'isolation.

chaleur rayonnante

Une autre façon de la chaleur, qui est basé sur le phénomène du rayonnement électromagnétique. Elle diffère de la convection et la conduction de la chaleur est que le transfert d'énergie peut se produire dans l'espace sous vide. Cependant, comme dans le premier cas, il doit y avoir une différence de température.

échange par rayonnement – est un exemple de transfert d'énergie thermique du soleil à la surface de la terre, qui est chargé de préférence un rayonnement infrarouge. Pour déterminer la quantité de chaleur atteint la surface de la terre, ils ont été construits de nombreuses stations qui surveillent le changement de l'indicateur.

convection

Convection mouvement du flux d'air est directement liée au phénomène de transfert de chaleur. Peu importe la quantité de chaleur, nous avons signalé un liquide ou de gaz, les molécules de soluté commencent à se déplacer plus rapidement. De ce fait, la pression est réduite de l'ensemble du système et la quantité de, au contraire, augmente. Ceci est la raison pour laquelle le mouvement de l'air chaud ou d'autres flux de gaz vers le haut.

L'exemple le plus simple d'utilisation du phénomène de convection dans le chauffage de la maison peut être appelé via des batteries. Ils sont situés au fond de la pièce est non seulement si, et de chauffer l'air qui devait augmenter, conduisant à l'écoulement de la circulation à travers la pièce.

Comment pouvez-vous mesurer la quantité de chaleur?

La chaleur du chauffage ou de refroidissement est calculée en utilisant un dispositif spécial mathématiquement – calorimètre. Installation isolé représenté par un grand récipient rempli d'eau. un thermomètre pour mesurer la température initiale du milieu est abaissé dans le liquide. Ensuite, le corps chauffé de l'eau est abaissée pour calculer la variation de la température du fluide après la mise en place d'équilibre.

En augmentant ou en diminuant le moyen t est déterminée, la quantité de chaleur pour chauffer le corps à être dépensée. Le calorimètre est un dispositif simple qui peut enregistrer le changement de température.

De plus, en utilisant un calorimètre peut calculer la quantité de la chaleur dégagée lors de la combustion des matériaux. A cet effet, un récipient rempli d'eau, placé « la bombe ». Cette « bombe » est un récipient fermé dans lequel la substance d'essai est situé. Pour ce résumé des électrodes spéciales pour l'allumage et la chambre est remplie d'oxygène. Après l'agent de combustion complète enregistré le changement de la température de l'eau.

Au cours de ces expériences établies que les sources de chaleur sont des réactions chimiques et nucléaires. Les réactions nucléaires se produisent dans les couches plus profondes de la Terre, formant l'alimentation principale de la chaleur de la planète entière. Ils sont également utilisés par l'homme pour produire de l'énergie lors de la fusion.

Des exemples de réactions chimiques sont des substances en feu et décomposition des polymères de monomères dans le système digestif humain. La qualité et la quantité des liaisons chimiques dans la molécule détermine la quantité de chaleur se distinguera à la fin.

Ce qui est mesuré par la chaleur?

L'unité de la mesure de la chaleur dans le système SI est le joule (J). En outre, les unités non SI sont utilisés dans la vie quotidienne – calories. Une teneur en calories égale à 4,1868 J et la norme internationale sur la base de 4184 J. thermochimie. Plus tôt rencontré unité thermique britannique BTU, qui a rarement utilisé par les scientifiques. 1 BTU = 1,055 J.