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열역학은 온도, 열 및 궁극적으로 에너지 전달과 관련된 물리학 분야입니다. 열역학의 법칙은 따르기가 약간 까다로울 수 있지만 열역학의 첫 번째 법칙은 수행 된 작업, 추가 된 열 및 물질의 내부 에너지 변화 사이의 간단한 관계입니다. 온도 변화를 계산 해야하는 경우 새로운 온도에서 오래된 온도를 빼는 간단한 과정이거나 첫 번째 법칙, 열로 추가 된 에너지 양 및 물질의 비열 용량이 포함될 수 있습니다 질문.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
온도의 간단한 변화는 초기 온도에서 최종 온도를 빼서 계산됩니다. 공식이나 온라인 계산기를 사용하여 화씨에서 섭씨로 또는 그 반대로 변환해야 할 수도 있습니다.
열 전달이 포함 된 경우 다음 공식을 사용하십시오. 온도 변화 = Q / cm는 추가 된 특정 열량에서 온도 변화를 계산합니다. 큐 추가 된 열을 나타냅니다. 씨 가열하는 물질의 비열 용량입니다. 엠 가열하는 물질의 질량입니다.
열과 온도의 차이는 무엇입니까?
온도 계산에 필요한 핵심 배경은 열과 온도의 차이입니다. 물질의 온도는 일상 생활에서 익숙한 것입니다. 온도계로 측정하는 양입니다. 또한 물질의 끓는점과 녹는 점은 온도에 따라 다릅니다. 실제로 온도는 물질이 가지고있는 내부 에너지의 척도이지만 온도 변화를 측정하는 데 그 정보는 중요하지 않습니다.
열은 조금 다릅니다. 이것은 열복사를 통한 에너지 전달을위한 용어입니다. 열역학 제 1 법칙에 따르면 에너지의 변화는 추가 된 열과 수행 된 작업의 합과 같다고합니다. 다시 말해, 예열 (열을 전달)하거나 물리적으로 움직이거나 젓거나 (작업을 수행하여) 무언가에 더 많은 에너지를 줄 수 있습니다.
온도 계산의 간단한 변화
가장 간단한 온도 계산은 시작 온도와 마무리 온도의 차이를 계산하는 것입니다. 이것은 쉬워요. 차이를 찾기 위해 시작 온도에서 최종 온도를 뺍니다. 따라서 무언가가 섭씨 50도에서 시작하여 75도에서 완료되면 온도 변화는 75도 – 50도 = 25 도입니다. 온도가 감소하면 결과는 음수입니다.
이 유형의 계산에서 가장 큰 문제는 온도 변환을 수행해야 할 때 발생합니다. 두 온도 모두 화씨 또는 섭씨 온도 여야합니다. 각각 하나가 있으면 그 중 하나를 변환하십시오. 화씨에서 섭씨로 바꾸려면 화씨의 양에서 32를 빼고 결과에 5를 곱한 다음 9로 나눕니다. 섭씨에서 화씨로 변환하려면 먼저 양에 9를 곱한 다음 5로 나누고 마지막으로 결과에 32를 더합니다. 또는 온라인 계산기를 사용하십시오.
열 전달에서 온도 변화 계산
열전달과 관련하여 더 복잡한 문제를 겪고 있다면 온도 변화를 계산하는 것이 더 어렵습니다. 필요한 공식은 다음과 같습니다.
온도 변화 = Q / cm
어디 큐 더해진 열입니다. 씨 물질의 비열 용량이며 엠 가열하는 물질의 질량입니다.열은 줄 (J)로 표시되고, 비열 용량은 킬로그램 (또는 그램) ° C 당 줄 단위이며 질량은 킬로그램 (kg) 또는 그램 (g)입니다. 물의 비열 용량은 4.2 J / g ° C에 불과하므로 4,200 J의 열을 사용하여 물 100g의 온도를 높이면 다음과 같은 이점이 있습니다.
온도 변화 = 4200 J ÷ (4.2 J / g ° C × 100 g) = 10 ° C
물의 온도는 10도 증가합니다. 기억해야 할 것은 질량에 일관된 단위를 사용해야한다는 것입니다. J / g ° C의 비열 용량을 가진 경우 그램 단위의 물질 질량이 필요합니다. J / kg ° C 인 경우 킬로그램 단위의 물질 질량이 필요합니다.