Energia wewnętrzna - suma energii potencjalnych i kinetycznych wszystkich cząsteczek substancji, z której zbudowane jest ciało
Temperatura - jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek
I zasada termodynamiki - zmiana energii wewnętrznej ciała jest równa sumie pracy wykonanej nad ciałem i ciepła wymienionego z otoczeniem
∆Ew = W+ Q
∆Ew - zmiana energii
W - praca
Q - ilość ciepłą wymienionego z otoczeniem
Podczas kontaktu dwóch ciał o różnej temp. Dochodzi do wymiany między nimi ciepła.
Ciało o wyższej temp. oddaje energię (jego temp. maleje). Ciało o niższej temp. uzyskuje energię (jego temp. wzrasta)
Wymiana energii zachodzi do wyrównania się temperatur
1) Ciepło właściwe - wielkość stała dla danej substancji w danym stanie skupienia
Ciepło właściwe jest równe liczbowo ilości ciepła które jest potrzebne do ogrzania 1kg masy danej substancji o 1K lub o 1ºC
Cw = Q : (m*∆T
Q - ciepło (energia)
m - masa ciała
∆T - przyrost temp.
Cw - ciepło właściwe
>> Ciepło właściwe wody wynosi 4190J/kg*K, ozn. to, że do 1kg musimy dostarczyć 4190J energii, aby ogrzać ją o 1ºC
Q= m*Cw*∆T
Bilans cieplny jest to równość, która zachodzi pomiędzy ilością ciepła pobranego przez jedno ciało, a ilością ciepła oddanego przez inne ciało w układzie zamkniętym.
Qpobrane = Qoddane
2) Aby ciało stopiło się musimy do niego dostarczyć energię, aby uległo krzepnięciu musimy tę energię od niego zabrać
Temp. topnienia i krzepnięcia dla ciał o budowie krystalicznej SA sobie równe, dlatego lód topi się w temp. 0ºC, a woda zamarza w temp. 0ºC
Ciepło topnienia danego ciała jest równe liczbowo ilości ciepła, które jest potrzebne, aby 1kg substancji będącej w stanie stałym zamienić w ciecz w temp. Topnienia
Ct = Q/m
Ciepło topnienia lodu wynosi 335000 J/kg. Ozn. to, że do 1kg lodu w temp. 0ºC musimy dostarczyć 335000J energii, aby go stopić
Aby 1kg wody zamarzł w temp. 0*C musimy od niego zabrać 335000J energii.
Ciepło topnienia = ciepło krzepnięcia
3) Ciepło parowania jest równe liczbowo ilości ciepła , które jest potrzebne, aby 1kg cieczy w temp. Wrzenia zamienić w parę
Cp = Q/m
Ciepło parowania wody wynosi 2258000J/kg. Ozn. to, że należy dostarczyć 2258000J energii, aby 1kg wrzątku wyparował.
Ciepło parowania = Ciepło skraplania