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Berechnung der Wärmemenge, die zum Erhitzen eines Körpers erforderlich ist oder von ihm beim Abkühlen abgegeben wird. Wärmemenge: Konzept, Berechnungen, Anwendung

Die Veränderung der inneren Energie durch Arbeitsleistung wird durch die Arbeitsmenge charakterisiert, d.h. Arbeit ist ein Maß für die Veränderung der inneren Energie in einem bestimmten Prozess. Die Änderung der inneren Energie eines Körpers während der Wärmeübertragung wird durch eine Größe charakterisiert, die als Wärmemenge bezeichnet wird.

ist eine Änderung der inneren Energie eines Körpers beim Prozess der Wärmeübertragung ohne Arbeitsleistung. Die Wärmemenge wird durch den Buchstaben angegeben Q .

Arbeit, innere Energie und Wärme werden in den gleichen Einheiten gemessen – Joule ( J), wie jede Art von Energie.

Bei thermischen Messungen wurde früher als Einheit der Wärmemenge eine spezielle Energieeinheit verwendet – die Kalorie ( Kot), gleich die Wärmemenge, die erforderlich ist, um 1 Gramm Wasser um 1 Grad Celsius zu erhitzen (genauer gesagt von 19,5 bis 20,5 °C). Insbesondere diese Einheit wird derzeit bei der Berechnung des Wärmeverbrauchs (Wärmeenergie) in Mehrfamilienhäusern verwendet. Das mechanische Äquivalent von Wärme wurde experimentell ermittelt – der Zusammenhang zwischen Kalorien und Joule: 1 Kal. = 4,2 J.

Wenn ein Körper eine bestimmte Wärmemenge überträgt, ohne Arbeit zu verrichten, erhöht sich seine innere Energie; wenn der Körper eine bestimmte Wärmemenge abgibt, verringert sich seine innere Energie.

Wenn Sie 100 g Wasser in zwei identische Gefäße mit der gleichen Temperatur gießen, in das eine und 400 g in das andere, und diese auf identische Brenner stellen, kocht das Wasser im ersten Gefäß früher. Je größer also die Körpermasse, desto mehr Wärme benötigt sie zum Aufwärmen. Dasselbe gilt auch für die Kühlung.

Die zum Erhitzen eines Körpers erforderliche Wärmemenge hängt auch von der Art der Substanz ab, aus der der Körper besteht. Diese Abhängigkeit der zum Erhitzen eines Körpers erforderlichen Wärmemenge von der Art des Stoffes wird durch eine physikalische Größe namens charakterisiert spezifische Wärmekapazität Substanzen.

ist eine physikalische Größe, die der Wärmemenge entspricht, die 1 kg eines Stoffes zugeführt werden muss, um ihn um 1 °C (oder 1 K) zu erhitzen. 1 kg Stoff setzt bei Abkühlung um 1 °C die gleiche Wärmemenge frei.

Die spezifische Wärmekapazität wird mit dem Buchstaben bezeichnet Mit. Die Einheit der spezifischen Wärmekapazität ist 1 J/kg °C oder 1 J/kg °K.

Die spezifische Wärmekapazität von Stoffen wird experimentell bestimmt. Flüssigkeiten haben eine höhere spezifische Wärmekapazität als Metalle; Wasser hat die höchste spezifische Wärme, Gold hat eine sehr kleine spezifische Wärme.

Da die Wärmemenge gleich der Änderung der inneren Energie des Körpers ist, können wir sagen, dass die spezifische Wärmekapazität angibt, wie stark sich die innere Energie ändert 1 kg Substanz, wenn sich ihre Temperatur ändert 1 °C. Insbesondere erhöht sich die innere Energie von 1 kg Blei um 140 J, wenn es um 1 °C erhitzt wird, und verringert sich um 140 J, wenn es abgekühlt wird.

Q erforderlich, um einen Massekörper zu erhitzen M auf Temperatur t 1 °C bis zur Temperatur t 2 °C, ist gleich dem Produkt aus der spezifischen Wärmekapazität des Stoffes, der Körpermasse und der Differenz zwischen End- und Anfangstemperatur, d.h.

Q = c ∙ m (t 2 - t 1)

Die gleiche Formel wird verwendet, um die Wärmemenge zu berechnen, die ein Körper beim Abkühlen abgibt. Nur in diesem Fall sollte die Endtemperatur von der Anfangstemperatur abgezogen werden, d. h. Subtrahieren Sie die kleinere Temperatur von der größeren Temperatur.

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In dieser Lektion lernen wir, wie man die Wärmemenge berechnet, die zum Erhitzen eines Körpers erforderlich ist oder von ihm beim Abkühlen abgegeben wird. Dazu fassen wir das in den vorangegangenen Lektionen erworbene Wissen zusammen.

Darüber hinaus lernen wir, anhand der Wärmemengenformel die aus dieser Formel verbleibenden Mengen auszudrücken und in Kenntnis anderer Größen zu berechnen. Es wird auch ein Beispiel für ein Problem mit einer Lösung zur Berechnung der Wärmemenge betrachtet.

In dieser Lektion geht es um die Berechnung der Wärmemenge, die ein Körper beim Erhitzen bzw. beim Abkühlen abgibt.

Die Fähigkeit, die benötigte Wärmemenge zu berechnen, ist sehr wichtig. Dies kann beispielsweise bei der Berechnung der Wärmemenge erforderlich sein, die dem Wasser zum Heizen eines Raums zugeführt werden muss.

Reis. 1. Die Wärmemenge, die dem Wasser zugeführt werden muss, um den Raum zu erwärmen

Oder um die Wärmemenge zu berechnen, die bei der Kraftstoffverbrennung in verschiedenen Motoren freigesetzt wird:

Reis. 2. Die Wärmemenge, die bei der Verbrennung von Kraftstoff im Motor freigesetzt wird

Dieses Wissen wird beispielsweise auch benötigt, um die Wärmemenge zu bestimmen, die von der Sonne abgegeben wird und auf die Erde fällt:

Reis. 3. Die von der Sonne abgegebene und auf die Erde fallende Wärmemenge

Um die Wärmemenge zu berechnen, müssen Sie drei Dinge wissen (Abb. 4):

  • Körpergewicht (das normalerweise mit einer Waage gemessen werden kann);
  • die Temperaturdifferenz, um die ein Körper erwärmt oder gekühlt werden muss (normalerweise gemessen mit einem Thermometer);
  • spezifische Wärmekapazität des Körpers (die aus der Tabelle ermittelt werden kann).

Reis. 4. Was Sie zur Bestimmung wissen müssen

Die Formel zur Berechnung der Wärmemenge sieht folgendermaßen aus:

In dieser Formel kommen folgende Größen vor:

Die in Joule (J) gemessene Wärmemenge;

Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes wird gemessen in;

- Temperaturunterschied, gemessen in Grad Celsius ().

Betrachten wir das Problem der Berechnung der Wärmemenge.

Aufgabe

Ein Kupferglas mit einer Masse von Gramm enthält Wasser mit einem Litervolumen bei einer Temperatur. Wie viel Wärme muss auf ein Glas Wasser übertragen werden, damit seine Temperatur gleich wird?

Reis. 5. Darstellung der Problembedingungen

Zuerst schreiben wir eine kurze Bedingung auf ( Gegeben) und alle Größen in das Internationale System (SI) umrechnen.

Gegeben:

SI

Finden:

Lösung:

Bestimmen Sie zunächst, welche anderen Größen wir zur Lösung dieses Problems benötigen. Mithilfe der Tabelle der spezifischen Wärmekapazität (Tabelle 1) ermitteln wir (spezifische Wärmekapazität von Kupfer, da das Glas bedingt aus Kupfer besteht), (spezifische Wärmekapazität von Wasser, da sich bedingt Wasser im Glas befindet). Darüber hinaus wissen wir, dass wir zur Berechnung der Wärmemenge eine Wassermasse benötigen. Je nach Bedingung erhalten wir nur die Lautstärke. Daher entnehmen wir der Tabelle die Dichte von Wasser: (Tabelle 2).

Tisch 1. Spezifische Wärmekapazität einiger Stoffe,

Tisch 2. Dichten einiger Flüssigkeiten

Jetzt haben wir alles, was wir brauchen, um dieses Problem zu lösen.

Beachten Sie, dass sich die endgültige Wärmemenge aus der Summe der Wärmemenge, die zum Erhitzen des Kupferglases erforderlich ist, und der Wärmemenge, die zum Erhitzen des Wassers darin erforderlich ist, zusammensetzt:

Berechnen wir zunächst die Wärmemenge, die zum Erhitzen eines Kupferglases erforderlich ist:

Bevor wir die zum Erhitzen von Wasser erforderliche Wärmemenge berechnen, berechnen wir die Wassermasse mit einer Formel, die uns aus der 7. Klasse bekannt ist:

Jetzt können wir berechnen:

Dann können wir berechnen:

Erinnern wir uns daran, was Kilojoule bedeuten. Das Präfix „Kilo“ bedeutet „das heißt“.

Antwort:.

Um die Probleme bei der Ermittlung der Wärmemenge (die sogenannten direkten Probleme) und der mit diesem Konzept verbundenen Mengen einfacher zu lösen, können Sie die folgende Tabelle verwenden.

Benötigte Menge

Bezeichnung

Einheiten

Grundformel

Formel für Menge

Wärmemenge

In der nächsten Lektion führen wir Laborarbeiten durch, deren Ziel es ist, zu lernen, wie man die spezifische Wärmekapazität eines Festkörpers experimentell bestimmt.

AufführenLiteratur:

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  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Physik 8. - M.: Aufklärung.
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Hausaufgaben

Was erhitzt sich auf dem Herd schneller – ein Wasserkocher oder ein Eimer Wasser? Die Antwort liegt auf der Hand: eine Teekanne. Dann ist die zweite Frage: Warum?

Die Antwort ist nicht weniger offensichtlich – denn die Wassermasse im Wasserkocher ist geringer. Großartig. Und jetzt können Sie zu Hause selbst ein echtes Körpererlebnis machen. Dazu benötigen Sie zwei identische kleine Töpfe, eine gleiche Menge Wasser und Pflanzenöl, beispielsweise jeweils einen halben Liter, und einen Herd. Stellen Sie Töpfe mit Öl und Wasser auf die gleiche Hitze. Beobachten Sie nun, was sich schneller erwärmt. Wenn Sie ein Thermometer für Flüssigkeiten haben, können Sie es verwenden; wenn nicht, können Sie die Temperatur einfach von Zeit zu Zeit mit dem Finger testen, achten Sie nur darauf, sich nicht zu verbrennen. Auf jeden Fall werden Sie schnell feststellen, dass sich das Öl deutlich schneller erwärmt als Wasser. Und noch eine Frage, die auch in Form von Erfahrungen umgesetzt werden kann. Was kocht schneller – warmes oder kaltes Wasser? Alles ist wieder klar – der Warme wird als Erster im Ziel ankommen. Warum all diese seltsamen Fragen und Experimente? Zur Bestimmung der physikalischen Größe namens „Wärmemenge“.

Wärmemenge

Die Wärmemenge ist die Energie, die ein Körper bei der Wärmeübertragung verliert oder gewinnt. Dies geht aus dem Namen hervor. Beim Abkühlen verliert der Körper eine gewisse Wärmemenge, beim Erhitzen nimmt er sie auf. Und die Antworten auf unsere Fragen zeigten es uns Wovon hängt die Wärmemenge ab? Erstens gilt: Je größer die Masse eines Körpers, desto mehr Wärme muss aufgewendet werden, um seine Temperatur um ein Grad zu ändern. Zweitens hängt die zum Erhitzen eines Körpers erforderliche Wärmemenge von der Substanz ab, aus der er besteht, also von der Art der Substanz. Und drittens ist für unsere Berechnungen auch der Unterschied der Körpertemperatur vor und nach der Wärmeübertragung wichtig. Basierend auf dem oben Gesagten können wir Bestimmen Sie die Wärmemenge mit der Formel:

wobei Q die Wärmemenge ist,
m - Körpergewicht,
(t_2-t_1) – die Differenz zwischen der anfänglichen und der endgültigen Körpertemperatur,
c ist die spezifische Wärmekapazität des Stoffes, ermittelt aus den entsprechenden Tabellen.

Mit dieser Formel können Sie die Wärmemenge berechnen, die zum Erhitzen eines Körpers erforderlich ist bzw. die dieser Körper beim Abkühlen abgibt.

Die Wärmemenge wird wie jede Art von Energie in Joule (1 J) gemessen. Allerdings wurde dieser Wert erst vor nicht allzu langer Zeit eingeführt und man begann schon viel früher, die Wärmemenge zu messen. Und sie verwendeten eine Einheit, die in unserer Zeit weit verbreitet ist – Kalorie (1 Kalorien). 1 Kalorie ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser um 1 Grad Celsius zu erhitzen. Anhand dieser Daten kann jeder, der gerne die Kalorien seiner Nahrung zählt, spaßeshalber ausrechnen, wie viele Liter Wasser man mit der Energie, die man tagsüber mit der Nahrung zu sich nimmt, zum Kochen bringen kann.

Die innere Energie eines Körpers verändert sich, wenn Arbeit verrichtet oder Wärme übertragen wird. Beim Phänomen der Wärmeübertragung wird innere Energie durch Leitung, Konvektion oder Strahlung übertragen.

Jeder Körper gewinnt oder verliert beim Erhitzen oder Abkühlen (durch Wärmeübertragung) eine gewisse Energiemenge. Aus diesem Grund ist es üblich, diese Energiemenge als Wärmemenge zu bezeichnen.

Also, Die Wärmemenge ist die Energie, die ein Körper bei der Wärmeübertragung abgibt oder aufnimmt.

Wie viel Wärme wird zum Erhitzen von Wasser benötigt? Anhand eines einfachen Beispiels können Sie verstehen, dass das Erhitzen unterschiedlicher Wassermengen unterschiedlich viel Wärme erfordert. Nehmen wir an, wir nehmen zwei Reagenzgläser mit 1 Liter Wasser und 2 Liter Wasser. In welchem ​​Fall wird mehr Wärme benötigt? Im zweiten Fall befinden sich 2 Liter Wasser in einem Reagenzglas. Das Aufheizen des zweiten Reagenzglases dauert länger, wenn wir es mit derselben Feuerquelle erhitzen.

Somit hängt die Wärmemenge von der Körpermasse ab. Je größer die Masse, desto mehr Wärme wird zum Erhitzen benötigt und desto länger dauert es dementsprechend, den Körper abzukühlen.

Wovon hängt die Wärmemenge sonst noch ab? Natürlich aufgrund der unterschiedlichen Körpertemperaturen. Aber das ist noch nicht alles. Denn wenn wir versuchen, Wasser oder Milch zu erhitzen, benötigen wir unterschiedlich viel Zeit. Das heißt, es stellt sich heraus, dass die Wärmemenge von der Substanz abhängt, aus der der Körper besteht.

Daraus ergibt sich, dass die Wärmemenge, die zum Erhitzen benötigt wird bzw. die Wärmemenge, die beim Abkühlen eines Körpers freigesetzt wird, von seiner Masse, von der Temperaturänderung und von der Art der Substanz, aus der der Körper besteht, abhängt zusammengesetzt.

Wie wird die Wärmemenge gemessen?

Hinter Einheit der Wärme es wird allgemein akzeptiert 1 Joule. Vor der Einführung der Maßeinheit für Energie betrachteten Wissenschaftler die Wärmemenge als Kalorien. Diese Maßeinheit wird üblicherweise mit „J“ abgekürzt.

Kalorie– das ist die Wärmemenge, die nötig ist, um 1 Gramm Wasser um 1 Grad Celsius zu erhitzen. Die abgekürzte Form der Kalorienmessung ist „cal“.

1 Kal. = 4,19 J.

Bitte beachten Sie, dass es bei diesen Energieeinheiten üblich ist, den Nährwert von Lebensmitteln in kJ und kcal anzugeben.

1 kcal = 1000 cal.

1 kJ = 1000 J

1 kcal = 4190 J = 4,19 kJ

Was ist die spezifische Wärmekapazität?

Jeder Stoff in der Natur hat seine eigenen Eigenschaften und das Erhitzen jedes einzelnen Stoffes erfordert eine unterschiedliche Menge an Energie, d. h. Wärmemenge.

Spezifische Wärmekapazität eines Stoffes- Dies ist eine Menge, die der Wärmemenge entspricht, die auf einen Körper mit einer Masse von 1 Kilogramm übertragen werden muss, um ihn auf eine Temperatur von 1 Kilogramm zu erhitzen 0 C

Die spezifische Wärmekapazität wird mit dem Buchstaben c bezeichnet und hat einen Messwert von J/kg*

Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt beispielsweise 4200 J/kg* 0 Das heißt, dies ist die Wärmemenge, die auf 1 kg Wasser übertragen werden muss, um es um 1 zu erhitzen 0 C

Es ist zu beachten, dass die spezifische Wärmekapazität von Stoffen in verschiedenen Aggregatzuständen unterschiedlich ist. Das heißt, das Eis um 1 zu erhitzen 0 C erfordert eine andere Wärmemenge.

So berechnen Sie die Wärmemenge, die zum Erhitzen eines Körpers erforderlich ist

Beispielsweise muss die Wärmemenge berechnet werden, die aufgewendet werden muss, um 3 kg Wasser von einer Temperatur auf 15 °C zu erhitzen 0 C bis Temperatur 85 0 C. Wir kennen die spezifische Wärmekapazität von Wasser, also die Energiemenge, die benötigt wird, um 1 kg Wasser um 1 Grad zu erhitzen. Das heißt, um die Wärmemenge in unserem Fall herauszufinden, müssen Sie die spezifische Wärmekapazität von Wasser mit 3 und mit der Gradzahl multiplizieren, um die Sie die Wassertemperatur erhöhen möchten. Das sind also 4200*3*(85-15) = 882.000.

In Klammern berechnen wir die genaue Gradzahl, indem wir das Anfangsergebnis vom endgültigen erforderlichen Ergebnis abziehen

Also, um 3 kg Wasser von 15 auf 85 zu erhitzen 0 C benötigen wir 882.000 J Wärme.

Die Wärmemenge wird mit dem Buchstaben Q bezeichnet, die Formel zu ihrer Berechnung lautet wie folgt:

Q=c*m*(t 2 – t 1).

Analyse und Lösung von Problemen

Problem 1. Wie viel Wärme wird benötigt, um 0,5 kg Wasser von 20 auf 50 zu erhitzen? 0 C

Gegeben:

m = 0,5 kg.,

s = 4200 J/kg* 0 C,

t 1 = 20 0 C,

t 2 = 50 0 C.

Die spezifische Wärmekapazität haben wir anhand der Tabelle ermittelt.

Lösung:

2 -t 1 ).

Ersetzen Sie die Werte:

Q=4200*0,5*(50-20) = 63.000 J = 63 kJ.

Antwort: Q=63 kJ.

Aufgabe 2. Welche Wärmemenge ist erforderlich, um einen Aluminiumbarren mit einem Gewicht von 0,5 kg um 85 zu erhitzen? 0 °C?

Gegeben:

m = 0,5 kg.,

s = 920 J/kg* 0 C,

t 1 = 0 0 C,

t 2 = 85 0 C.

Lösung:

die Wärmemenge wird durch die Formel Q=c*m*(t) bestimmt 2 -t 1 ).

Ersetzen Sie die Werte:

Q=920*0,5*(85-0) = 39.100 J = 39,1 kJ.

Antwort: Q= 39,1 kJ.

WÄRMEAUSTAUSCH.

1. Wärmeaustausch.

Wärmeaustausch oder Wärmeübertragung ist der Prozess der Übertragung der inneren Energie eines Körpers auf einen anderen, ohne Arbeit zu leisten.

Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung.

1) Wärmeleitfähigkeit- Dies ist der Wärmeaustausch zwischen Körpern während ihres direkten Kontakts.

2) Konvektion- Dies ist ein Wärmeaustausch, bei dem Wärme durch Gas- oder Flüssigkeitsströme übertragen wird.

3) Strahlung– Das ist Wärmeaustausch durch elektromagnetische Strahlung.

2. Wärmemenge.

Die Wärmemenge ist ein Maß für die Veränderung der inneren Energie eines Körpers beim Wärmeaustausch. Mit dem Buchstaben gekennzeichnet Q.

Einheit zur Messung der Wärmemenge = 1 J.

Die Wärmemenge, die ein Körper durch den Wärmeaustausch von einem anderen Körper erhält, kann zur Temperaturerhöhung (Erhöhung der kinetischen Energie von Molekülen) oder zur Änderung des Aggregatzustands (Erhöhung der potentiellen Energie) aufgewendet werden.

3. Spezifische Wärmekapazität des Stoffes.

Die Erfahrung zeigt, dass die Wärmemenge, die erforderlich ist, um einen Körper der Masse m von der Temperatur T 1 auf die Temperatur T 2 zu erhitzen, proportional zur Masse des Körpers m und der Temperaturdifferenz (T 2 - T 1) ist, d.h.

Q = cm(T 2 - T 1 ) = sMΔ T,

Mit nennt man die spezifische Wärmekapazität der Substanz des erhitzten Körpers.

Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes ist gleich der Wärmemenge, die 1 kg des Stoffes zugeführt werden muss, um ihn um 1 K zu erhitzen.

Maßeinheit der spezifischen Wärmekapazität =.

Die Wärmekapazitätswerte für verschiedene Stoffe finden Sie in physikalischen Tabellen.

Genau die gleiche Wärmemenge Q wird freigesetzt, wenn der Körper um ΔT abgekühlt wird.

4. Spezifische Verdampfungswärme.

Die Erfahrung zeigt, dass die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine Flüssigkeit in Dampf umzuwandeln, proportional zur Masse der Flüssigkeit ist, d. h.

Q = Lm,

wo ist der Proportionalitätskoeffizient L wird als spezifische Verdampfungswärme bezeichnet.

Die spezifische Verdampfungswärme entspricht der Wärmemenge, die erforderlich ist, um 1 kg Flüssigkeit am Siedepunkt in Dampf umzuwandeln.

Eine Maßeinheit für die spezifische Verdampfungswärme.

Beim umgekehrten Prozess, der Dampfkondensation, wird die gleiche Wärmemenge freigesetzt, die für die Dampfbildung aufgewendet wurde.

5. Spezifische Schmelzwärme.

Die Erfahrung zeigt, dass die Wärmemenge, die benötigt wird, um einen Feststoff in eine Flüssigkeit umzuwandeln, proportional zur Masse des Körpers ist, d. h.

Q = λ M,

wobei der Proportionalitätskoeffizient λ als spezifische Schmelzwärme bezeichnet wird.

Die spezifische Schmelzwärme ist gleich der Wärmemenge, die notwendig ist, um einen festen Körper mit einem Gewicht von 1 kg am Schmelzpunkt in eine Flüssigkeit umzuwandeln.

Eine Maßeinheit für die spezifische Schmelzwärme.

Beim umgekehrten Prozess, der Kristallisation der Flüssigkeit, wird Wärme in der gleichen Menge freigesetzt, die beim Schmelzen aufgewendet wurde.

6. Spezifische Verbrennungswärme.

Die Erfahrung zeigt, dass die bei der vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs freigesetzte Wärmemenge proportional zur Masse des Kraftstoffs ist, d. h.

Q = QM,

Der Proportionalitätskoeffizient q wird dabei als spezifische Verbrennungswärme bezeichnet.

Die spezifische Verbrennungswärme entspricht der Wärmemenge, die bei der vollständigen Verbrennung von 1 kg Brennstoff freigesetzt wird.

Maßeinheit für die spezifische Verbrennungswärme.

7. Wärmebilanzgleichung.

Am Wärmeaustausch sind zwei oder mehr Körper beteiligt. Manche Körper geben Wärme ab, andere empfangen sie. Der Wärmeaustausch erfolgt so lange, bis die Temperaturen der Körper gleich sind. Nach dem Energieerhaltungssatz ist die abgegebene Wärmemenge gleich der aufgenommenen Wärmemenge. Auf dieser Grundlage wird die Wärmebilanzgleichung geschrieben.

Schauen wir uns ein Beispiel an.

Ein Körper der Masse m 1, dessen Wärmekapazität c 1 ist, hat eine Temperatur T 1, und ein Körper der Masse m 2, dessen Wärmekapazität c 2 ist, hat eine Temperatur T 2. Darüber hinaus ist T 1 größer als T 2. Diese Körper werden in Kontakt gebracht. Die Erfahrung zeigt, dass sich ein kalter Körper (m 2) zu erwärmen beginnt und ein heißer Körper (m 1) abzukühlen beginnt. Dies deutet darauf hin, dass ein Teil der inneren Energie des heißen Körpers auf den kalten übertragen wird und die Temperaturen ausgeglichen werden. Bezeichnen wir die endgültige Gesamttemperatur mit θ.

Die Wärmemenge, die von einem heißen Körper auf einen kalten Körper übertragen wird

Q übertragen. = C 1 M 1 (T 1 θ )

Die Wärmemenge, die ein kalter Körper von einem heißen Körper erhält

Q erhalten. = C 2 M 2 (θ T 2 )

Nach dem Energieerhaltungssatz Q übertragen. = Q erhalten., d.h.

C 1 M 1 (T 1 θ )= C 2 M 2 (θ T 2 )

Öffnen wir die Klammern und geben Sie den Wert der gesamten stationären Temperatur θ an.

In diesem Fall erhalten wir den Temperaturwert θ in Kelvin.

Da jedoch Q in den Ausdrücken übergeben wird. und Q wird empfangen. Ist die Differenz zwischen zwei Temperaturen und ist sie sowohl in Kelvin als auch in Grad Celsius gleich, dann kann die Berechnung in Grad Celsius erfolgen. Dann

In diesem Fall erhalten wir den Temperaturwert θ in Grad Celsius.

Der Temperaturausgleich aufgrund der Wärmeleitfähigkeit kann auf der Grundlage der molekularkinetischen Theorie als Austausch kinetischer Energie zwischen Molekülen bei Kollision im Prozess der thermischen chaotischen Bewegung erklärt werden.

Dieses Beispiel kann mit einer Grafik veranschaulicht werden.