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19世紀初頭、英国の醸造家で物理学者のジェームズジュールは、熱と機械的仕事が同じものの2つの形式であることを実証しました:エネルギー。彼の発見は彼に科学史の永続的な地位をもたらしました。今日、エネルギーと熱が測定される単位は彼にちなんで命名されています。オブジェクトの質量、温度の変化、素材の種類の3つがわかっている限り、オブジェクトが吸収または放出する熱量を簡単に計算できます。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
TL; DR
次の式を使用して、吸収または放出される熱のジュールを計算します。
熱=物体の質量×温度変化×材料の比熱容量
材料の比熱容量を調べます。リソースセクションの下の最初のリンクには、一般的なソリッドの特定の熱容量がリストされています。 2番目のリンクには、一般的な液体の熱容量がリストされています。 kJ / kg Kの単位で列の下の値を使用します。kJはキロジュール(千ジュール)を表し、kgはキログラム(質量単位)、Kはケルビン(温度単位)を表すことに注意してください。 1ケルビンの変化は、1摂氏の変化に相当します。
温度の変化を見つけるために、最終温度からオブジェクトの開始温度を引きます。温度の変化が華氏の場合、次の式を使用してケルビン度に変換します。
(華氏の温度-32)×5/9 =摂氏の温度
温度の変化に比熱容量とオブジェクトの質量を掛けます。これにより、ジュールで失われた熱を得ることができます。
例:10キログラムの水が摂氏10度から摂氏50度に加熱された場合、どれだけのエネルギー(ジュール)を吸収しましたか?
回答:水の比熱容量は(おおよそ)4.184キロジュール/ kg Kです。
(10 kg)×(摂氏40度の温度変化)×(4.184 kJ / kg K)= 1673.6キロジュール。