* Specifik värmekapacitet: Mängden energi som behövs för att höja temperaturen på ett ämne med 1 grad Celsius beror på dess specifika värmekapacitet. Air:s specifika värmekapacitet varierar med temperatur och tryck.
* Tryck och volym: Förhållandet mellan temperatur, tryck och volym av en gas definieras av den ideala gaslagen. Förändringar i tryck och volym påverkar den energi som krävs för att ändra temperaturen.
Så här närmar man beräkningen:
1. Bestäm de initiala förhållandena: Ange den initiala temperaturen (i grader Celsius) och tryck (i atmosfärerna eller pascals) i luften.
2. Hitta den specifika värmekapaciteten: Slå upp luftens specifika värmekapacitet vid den givna initiala temperaturen och trycket. Detta värde ges vanligtvis i enheter av joules per gram per grad Celsius (j/g ° C).
3. Beräkna luftens massa: Du måste känna till lufttätheten vid den givna temperaturen och trycket. Använd den ideala gaslagen för att beräkna massan.
4. Beräkna energin: Använd formeln:
Energi (Joules) =massa (gram) * Specifik värmekapacitet (j/g ° C) * Temperaturförändring (° C)
Exempel:
Låt oss anta att den initiala temperaturen är 20 ° C och trycket är en atmosfär (ATM).
1. Specifik värmekapacitet: Vid 20 ° C och 1 atm är luftens specifika värmekapacitet ungefär 1,005 J/g ° C.
2. massa: Med hjälp av den ideala gaslagen kan vi beräkna massan på 1 kubikfot luft vid 20 ° C och 1 atm. Detta värde kommer att vara cirka 1.204 gram.
3. Energi:
Energi =1,204 G * 1,005 J/G ° C * 1 ° C =1,21 J
För att värma 1 kubikfot luft vid 20 ° C och 1 atm med 1 grad Celsius, skulle du behöva cirka 1,21 joules energi.
Viktig anmärkning: Denna beräkning antar att luften är en idealisk gas. Verkligt luftbeteende kan vara något annorlunda, särskilt vid höga tryck.
