熱のジュールを計算する方法

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著者: Monica Porter
作成日: 20 行進 2021
更新日: 21 11月 2024
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【中2 理科】  中2-44  熱量と電力量① ・ 基本編
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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。