Termodynamik är det fysiska området som rör upphov till temperatur, värme och i slutändan energiöverföringar. Även om termodynamikens lagar kan vara lite svåra att följa, är termodynamikens första lag ett enkelt förhållande mellan det utförda arbetet, tillsatt värme och förändringen i ett ämnes inre energi. Om du måste beräkna en förändring i temperatur är det antingen en enkel process att subtrahera den gamla temperaturen från den nya, eller det kan innebära den första lagen, mängden energi som tillsätts som värme och ämnets specifika värmekapacitet i fråga.

TL; DR (för lång; läste inte)

En enkel temperaturförändring beräknas genom att subtrahera den slutliga temperaturen från den initiala temperaturen. Du kan behöva konvertera från Fahrenheit till Celsius eller vice versa, vilket du kan göra med en formel eller en online-kalkylator.

När värmeöverföring är involverad, använd denna formel: temperaturändring \u003d Q /cm till beräkna temperaturförändringen från en viss mängd värme som tillsatts. Q
representerar den tillsatta värmen, c
är den specifika värmekapaciteten för det ämne du värmer, och m
är massan av det ämne du värmer .
Vad är skillnaden mellan värme och temperatur?

Den viktigaste bakgrunden du behöver för en temperaturberäkning är skillnaden mellan värme och temperatur. Ett ämnes temperatur är något du känner till från vardagen. Det är den mängd du mäter med en termometer. Du vet också att ämnets kokpunkter och smältpunkter beror på deras temperatur. I verkligheten är temperaturen ett mått på den inre energin som ett ämne har, men den informationen är inte viktig för att lösa temperaturförändringen.

Värme är lite annorlunda. Detta är en term för överföring av energi genom termisk strålning. Den första lagen om termodynamik säger att energiförändringen är lika med summan av tillsatt värme och utfört arbete. Med andra ord kan du ge mer energi till något genom att värma upp det (överföra värme till det) eller genom att fysiskt flytta eller rör om det (göra arbete på det).
Enkel förändring i temperaturberäkningar

den enklaste temperaturberäkningen som du kanske måste göra innebär att man beräknar skillnaden mellan en start- och slutbehandlingstemperatur. Det här är lätt. Du subtraherar den slutliga temperaturen från starttemperaturen för att hitta skillnaden. Så om något börjar på 50 grader och slutar på 75 grader, är temperaturen förändring 75 grader - 50 grader C \u003d 25 grader. För minskningar i temperaturen är resultatet negativt.

den största utmaningen för denna typ av beräkning uppstår när du behöver göra en temperaturomvandling. Båda temperaturerna måste vara antingen Fahrenheit eller Celsius. Om du har en av varandra konverterar du en av dem. För att växla från Fahrenheit till Celsius, subtrahera 32 från beloppet i Fahrenheit, multiplicera resultatet med 5 och dela det sedan med 9. För att konvertera från Celsius till Fahrenheit, först multiplicera beloppet med 9, dela det sedan med 5 och slutligen "add 32 to the result.", 3, [[Alternativt kan du bara använda en online-kalkylator.
Beräkna temperaturändring från värmeöverföring.

Om du gör ett mer komplicerat problem med värmeöverföring är det svårare att beräkna temperaturändringen. Formeln du behöver är:

Förändring i temperatur \u003d Q /cm

Där Q
är värmen tillagd, c
är den specifika värmekapaciteten av ämnet, och m
är massan av ämnet du värmer upp. Värmen ges i joule (J), den specifika värmekapaciteten är en mängd i joule per kilogram (eller gram) ° C, och massan är i kilogram (kg) eller gram (g). Vatten har en specifik värmekapacitet på knappt 4,2 J /g ° C, så om du höjer temperaturen på 100 g vatten med 4 200 J värme får du:

Temperaturförändring \u003d 4200 J ÷ (4,2 J /g ° C × 100 g) \u003d 10 ° C

Vattnet ökar i temperaturen med 10 grader C. Det enda du behöver komma ihåg är att du måste använda konsekventa enheter för massa. Om du har en specifik värmekapacitet i J /g ° C, behöver du ämnets massa i gram. Om du har det i J /kg ° C, behöver du ämnets massa i kilogram.