传热gydF4y2Ba

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• 热传递类型:Sravanth/JuliengydF4y2Ba
• 物质的阶段:阿希什gydF4y2Ba
• 稳态传热:阿米亚gydF4y2Ba
• 比热:阿施施gydF4y2Ba
• 量热法gydF4y2Ba
• 应用(温室效应，保温瓶):斯瑞万斯gydF4y2Ba

什么时候获得多少热能gydF4y2Ba $5 \文本{公斤}gydF4y2Ba$水的gydF4y2Ba $10 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$会达到沸点吗?gydF4y2Ba

(水的热容)=gydF4y2Ba $4200\text{J kg}^{-1}\ ^\circ\text{C}^{-1}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

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我们有gydF4y2Ba

$\begin{aligned} \text{Rise in temperature} ({\theta}_R) & = (100 - 10)\ ^\circ\text{C}\\ & = 90\ ^ circ\text{C}\\ \\ \text{Rise in temperature} & = m × C × {\theta}_R\\ & = 5 × 4200 × 90\\ & = 1890000 \text{J}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

一个瀑布gydF4y2Ba $840 \文本{m}gydF4y2Ba$高。如果瀑布顶部水的初始温度是gydF4y2Ba $15 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$当它到达底部时温度是多少?gydF4y2Ba

假设所有落水的能量都转化为热能。取gydF4y2Ba $G = 10\text{m/s}^2gydF4y2Ba$和水的比热容为gydF4y2Ba $4200\text{J kg}^{-1}\ ^\circ\text{C}^{-1}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

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我们有gydF4y2Ba

${对齐}(\ \开始文本{动向}) & = (\text{P.E.顶部的水})\ \ & = m××g h \ \ & =(\文本{水产生的热能})\ \ \ \ g m××c h & = m××{\θ}_R \ \ \ \ \ Rightarrow{\θ}_R & = \ dfrac {g×h} {c} \ \ & = \ dfrac×{840}{4200}\ \ & = 2 \ ^ \保监会\文本{c} \ \ \ \(\文本{底部温度的水})& =(15 + 2)文本\ ^ \保监会\ {c} \ \ & = 17 \ ^ \保监会\ {c}的文本。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

热的传递有三种不同的方式。如前所述，一个物理物体可以通过三种模式传递，但即使是能量也可以以类似的模式传递。gydF4y2Ba

传导gydF4y2Ba

传导是热的传递，通过粒子在介质中发生的一系列碰撞的结果，而不是粒子的实际运动，也就是说，粒子不作为能量的载体，但他们gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba借助振动的能量。gydF4y2Ba

热传导可以定量地描述为在给定的温差下材料中热流的时间速率。gydF4y2Ba

对流gydF4y2Ba

辐射gydF4y2Ba

主要文章:gydF4y2Ba相变gydF4y2Ba

熔化需要多少热能gydF4y2Ba $5 × {10}^6\text{kg}gydF4y2Ba$铁的吗?gydF4y2Ba

$\大(gydF4y2Ba$铁比潜热(SLH)gydF4y2Ba $\大)gydF4y2Ba$＝gydF4y2Ba $7 × {10}^5\text{J/kg}。gydF4y2Ba$

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我们有gydF4y2Ba

$开始\{对齐}(\文本{所需热能熔化铁})& = m×L \ \ & = 5×{10}^ 6×2.7×{10}^ 5 \ \ & = 13.5×{10}^{11}\ \ & = 1.35×{10}^{12}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

$70 \文本{g}gydF4y2Ba$冰的gydF4y2Ba $-30 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$由燃烧器加热，使其在gydF4y2Ba $40 C{} \ ^ \保监会\文本gydF4y2Ba$．找出发生这种情况所需的热量。gydF4y2Ba

• (冰的SHC) =gydF4y2Ba $2.1文本\ {J} / g \ ^ \保监会\文本{C},gydF4y2Ba$(冰的SLH) =gydF4y2Ba $336年{J} / g \文本,gydF4y2Ba$和(水的SHC) =gydF4y2Ba $4.2文本\ {J} / g \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

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我们有gydF4y2Ba

$文本\{对齐}开始(\{热能需要冰的温度提高到0°C}) & = C m××{\θ}_R \ \ & = 70×2.1×30 \ \ & = 4410 \文本{J} \ \ \ \(\文本{热能融化冰所需})& = 70×336 \ \ & = 23520 \文本{J} \ \ \ \(\文本{热能需要提高冰的温度在0°C水40°C}) & = C m××{\θ}_R \ \ & =11760\text{J}\\ \\ \ right tarrow (\text{总所需热量})& = (4410 + 23520 + 11760)\text{J}\\ & = 39690 \text{J}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

$300 \文本{g}gydF4y2Ba$冰的gydF4y2Ba $-25 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$是装在容器里的吗gydF4y2Ba $10 \文本{g}gydF4y2Ba$比热容gydF4y2Ba $0.4文本\ {J} / g \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$．多少水gydF4y2Ba $50 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$应添加到容器中，使组合的最终温度为gydF4y2Ba $15 \ ^ \保监会\文本{C} ?gydF4y2Ba$

• 假设容器的初始温度与容器内的冰的初始温度相同。gydF4y2Ba
• (冰的SLH) =gydF4y2Ba $336年{J} / g \文本,gydF4y2Ba$(冰的SHC) =gydF4y2Ba $2.1文本\ {J} / g \ ^ \保监会\文本{C},gydF4y2Ba$和(水的SHC) =gydF4y2Ba $4.2 \文本{J} / g \ ^ {C} \保监会\文本。gydF4y2Ba$

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让所需的水量gydF4y2Ba $x。gydF4y2Ba$然后gydF4y2Ba

$\{对齐}开始文本(\{被水热量丢失})& = c m××{\θ}_F \ \ & = x 4.2××35 \ \ & = 147 x \ \ \ \(\文本{热能需要冰的温度提高到0°c}) & = c m××{\θ}_R \ \ & = 300×2.1×25文本{J} \ \ & = 15750 \ \ \ \ \(\文本{热能融化冰所需})& = 300×336文本{J} \ \ & = 10080 \ \ \ \ \(文本\{热量能源需要提高temp.冰在0°C水15°C}) & = C m××{\θ}_R文本{J} \ \ & = 18900 \ \ \ \ \(\文本{热能需要提高船舶temp.}) & = C m××{\θ}_R \ \ & = 10×0.4×(25 + 15)\ \ & = 160 {J} \文本。结束\{对齐}gydF4y2Ba$

根据能量守恒定律，获得的热量等于损失的热量。因此,gydF4y2Ba

$\begin{align} 147x & = (15750 + 10080 + 18900 + 160)\text{J}\\ & = 44890\text{J}\\ x & = 305.37415\text{J}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

主要文章:gydF4y2Ba比热gydF4y2Ba

$\text{Q = Cm}\Delta\textgydF4y2Ba$

什么时候获得多少热能gydF4y2Ba $5 \文本{公斤}gydF4y2Ba$水的gydF4y2Ba $10 \{} ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$会达到沸点吗?gydF4y2Ba

水的比热容等于gydF4y2Ba $4200 \文本{J公斤}^{1}{{}^ \ \文本保监会\文本{C}} ^{1}。gydF4y2Ba$

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我们有gydF4y2Ba

$\begin{align}\ text{Rise in temperature}({\theta}_R) & = (100 - 10)\text{}^ circ\text{C}\\ & = 90\text{C}\\ \\ \\ tarrow (\text{C}}_R\\ & = 5 × 4200 × 90\\ & = 1890000\text{J}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

固体的热容gydF4y2Ba $200 \文本{g}gydF4y2Ba$是gydF4y2Ba $500\text{J}/ \， ^\circ\text{C}gydF4y2Ba$．计算固体的比热容。gydF4y2Ba

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我们有gydF4y2Ba

$开始\{对齐}({热容}\文本)& = {m×c} \ \ \文本500 & = 200×c \ \ \ Rightarrow c & = \ dfrac{500}{200}{詹}\ \ & = 2.5 \文本^{1}{{}^ \ \文本保监会\文本{c}} ^{1}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

水gydF4y2Ba $80 \文本{}^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$倒在装有gydF4y2Ba $5 \文本{公斤}gydF4y2Ba$所有的冰都融化了，最终记录的温度是gydF4y2Ba $0 \{} ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$．计算加入冰块的热水量。gydF4y2Ba

取水的比热容为gydF4y2Ba $4200 \文本{J公斤}^{1}{{}^ \ \文本保监会\文本{C}} ^{1}。gydF4y2Ba$又取冰的熔化比热为gydF4y2Ba $336000 \文本{J公斤}^ {1}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

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让那堆热水去吧gydF4y2Ba $x \文本{公斤}。gydF4y2Ba$然后gydF4y2Ba

$\{对齐}开始文本(\{热水的热量})& = c m××{\θ}_F \ \ & = x×4200×80 \ \ & = 336000 x \文本{J } \\ \\ (\ 文本{热量吸收冰形成水在0°C}) & = m×L \ \ & = 5×336000 \ \ & = 1680000 {J} \文本。结束\{对齐}gydF4y2Ba$

根据量热法原理，gydF4y2Ba

$\begin{aligned} (\text{Heat out by hot water}) &= (\text{Heat absorption by cold water})\\ 336000x &= 1680000\\ \\ \Rightarrow x &= = drac {1680000}{336000} =5 \text{(kg)}。\ \ _ \广场结束{对齐}gydF4y2Ba$

主要文章:gydF4y2Ba量热法gydF4y2Ba

$100 \文本{g}gydF4y2Ba$水的gydF4y2Ba $50 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$被倒进装有gydF4y2Ba $120 \文本{g}gydF4y2Ba$水的gydF4y2Ba $10 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$．最终记录的温度是gydF4y2Ba $20 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$．计算容器的热容量。考虑容器与冷水处于相同的初始温度。gydF4y2Ba

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我们有gydF4y2Ba

$文本\{物质}gydF4y2Ba$	$\水平间距{10毫米}{质量}\ \文本水平间距{10毫米}gydF4y2Ba$	$\hspace{10mm} \text {S.H.C} \hspace{10mm}gydF4y2Ba$	$\hspace{5mm} \text{Initial temperature} \hspace{5mm}gydF4y2Ba$	$\hspace{10mm} \text{Change in temperature}\hspace{10mm}gydF4y2Ba$
$文本\{热水}gydF4y2Ba$	$100 \文本{g}gydF4y2Ba$	${J / g} \ 4.2 \文本,文本^ \保监会\ {C}gydF4y2Ba$	$50 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$	$(50 - 20)\ ^\circ\text{C} = 30\ ^\circ\text{C}gydF4y2Ba$
$文本\{冷水}gydF4y2Ba$	$120 \文本{g}gydF4y2Ba$	${J / g} \ 4.2 \文本,文本^ \保监会\ {C}gydF4y2Ba$	$10 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$	$(20 - 10)\ ^\circ\text{C} = 10\ ^\circ\text{C}gydF4y2Ba$
$文本\{船}gydF4y2Ba$	$？gydF4y2Ba$	$？gydF4y2Ba$	$10 \ ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$	$(20 - 10)\ ^\circ\text{C} = 10\ ^\circ\text{C}gydF4y2Ba$

$\{对齐}开始文本(\{船的热容量})& = m×c = x(文本\{说 })\\ \\ (\ 文本{热输了热水})& = c m××{\θ}_F \ \ & = 100×4.2×30 \ \ & = 12600 \文本{J} \ \ \ \(\文本{热了冷水})& = c m××{\θ}_R \ \ & = 120×4.2×10 \ \ & = 5040 \文本{J} \ \ \ \(\文本{船获得的热量})& = c m××{\theta}_R\\ & = x × 10 (\text{代入}mc = x的值)\\ & = 10x \text{J}。结束\{对齐}gydF4y2Ba$

根据能量守恒定律，gydF4y2Ba

$\begin{aligned} (\text{Heat gained}) & = (\text{Heat lost})\\ 5040 + 10x & = 12600\\ 10x & = 7560\\ \右tarrow x & = 756。结束\{对齐}gydF4y2Ba$

因此，容器的热容量为gydF4y2Ba $756 \文本{J /} {C} ^ \保监会\文本。\ _ \广场gydF4y2Ba$

颗粒间传热有相当多的应用。我们将讨论其中的两个。gydF4y2Ba

温室效应gydF4y2Ba

热水瓶gydF4y2Ba