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物理学中的热量是什么 – 热量 – 定义

2023-10-28 15:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

与工作一样,传递的热量取决于路径,而不仅仅是系统的初始和最终条件。实际上有很多方法可以将气体从状态i带到状态f。

此外,与工作一样,重要的是要区分从周围环境添加到系统的热量和从系统到周围环境的热量。Q 对于添加到系统的热量为正,因此如果热量离开系统,则 Q 为负。因为方程中的W是系统完成的功,那么如果在系统上完成功,W将为负,E整型将增加。

符号q有时用于表示每单位质量添加到系统中或从系统中移除的热量。它等于添加或去除的总热量(Q)除以质量(m)。

区分温度、热量和内部能量

使用动力学理论,可以清楚地区分这三种性质。

温度与材料分子的动能有关。它是单个分子的平均动能。 内能是指物体内所有分子的总能量。这是一个广泛的性质,因此当两个等质量的钢锭可能具有相同的温度时,但其中两个具有两倍于一个的内部能量。 最后,热量是由于温差而自发地从一个物体流向另一个物体的能量。

当确实存在温差时,必须添加热量,热量自发地从较热的系统流向较冷的系统。因此,如果将一个5公斤的钢立方体放在100°C时与一个500公斤的钢立方体在20°C下接触,热量就会从300°C的立方体流向20°C的立方体,即使20°C立方体的内能要大得多,因为它的数量要多得多。

一个特别重要的概念是热力学平衡。通常,当两个物体进入热接触时,热量将在它们之间流动,直到它们彼此达到平衡。

微观尺度的热能

示例 – 水在大气压下蒸发

计算在大气压(p = 1.0133 bar)和100°C温度下蒸发1公斤水所需的热量。

溶液:

由于这些参数对应于饱和液态,因此只需要1公斤水的汽化潜热。从蒸汽表中,汽化潜热为L = 2257 kJ / kg。因此,所需的热量等于:

ΔH = 2257 千焦

注意,初始比焓 h1= 419 kJ/kg,而最终比焓将为 h2= 2676 千焦/千克。低压干蒸汽的比焓与高压干蒸汽的比焓非常相似,尽管它们具有不同的温度。

示例 – 高压下水的蒸发

计算在6 MPa(p = 60 bar)的压力和275.6°C(饱和温度)的温度下蒸发1 kg给水所需的热量。

溶液:

由于这些参数对应于饱和液态,因此只需要1公斤水的汽化潜热。从蒸汽表中,汽化潜热为L = 1571 kJ / kg。因此,所需的热量等于:

ΔH = 1571 千焦

注意,初始比焓 h1= 1214 kJ/kg,而最终比焓将为 h2= 2785 千焦/千克。

引用:

传热:

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