Как найти начальную температуру тела формула

Удельная теплоёмкость: расчет количества теплоты

Как вы думаете, что быстрее нагревается на плите: литр воды в кастрюльке или же сама кастрюлька массой 1 килограмм? Масса тел одинакова, можно предположить, что нагревание будет происходить с одинаковой скоростью.

А не тут-то было! Можете проделать эксперимент – поставьте пустую кастрюльку на огонь на несколько секунд, только не спалите, и запомните, до какой температуры она нагрелась. А потом налейте в кастрюлю воды ровно такого же веса, как и вес кастрюли. По идее, вода должна нагреться до такой же температуры, что и пустая кастрюля за вдвое большее время, так как в данном случае нагреваются они обе – и вода, и кастрюля.

Однако, даже если вы выждете втрое большее время, то убедитесь, что вода нагрелась все равно меньше. Воде потребуется почти в десять раз большее время, чтобы нагреться до такой же температуры, что и кастрюля того же веса. Почему это происходит? Что мешает воде нагреваться? Почему мы должны тратить лишний газ на подогрев воды при приготовлении пищи? Потому что существует физическая величина, называемая удельной теплоемкостью вещества.

Удельная теплоемкость вещества

Эта величина показывает, какое количество теплоты надо передать телу массой один килограмм, чтобы его температура увеличилась на один градус Цельсия. Измеряется в Дж/(кг * ˚С). Существует эта величина не по собственной прихоти, а по причине разности свойств различных веществ.

Удельная теплоемкость воды примерно в десять раз выше удельной теплоемкости железа, поэтому кастрюля нагреется в десять раз быстрее воды в ней. Любопытно, что удельная теплоемкость льда в два раза меньше теплоемкости воды. Поэтому лед будет нагреваться в два раза быстрее воды. Растопить лед проще, чем нагреть воду. Как ни странно звучит, но это факт.

Расчет количества теплоты

Обозначается удельная теплоемкость буквой c и применяется в формуле для расчета количества теплоты:

Q = c*m*(t2 — t1),

где Q – это количество теплоты,
c – удельная теплоемкость,
m – масса тела,
t2  и t1 – соответственно, конечная и начальная температуры тела.

Формула удельной теплоемкости: c = ^Q / _{m*(t2 — t1)}

По этой формуле можно рассчитать количество тепла, которое нам необходимо, чтобы нагреть конкретное тело до определенной температуры. Удельную теплоемкость различных веществ можно найти из соответствующих таблиц.

Также из этой формулы можно выразить:

• m = ^Q / _c*(t2-t1) — массу тела
• t1 = t2 — (^Q / _c*m) — начальную температуру тела
• t2 = t1 + (^Q / _c*m) — конечную температуру тела
• Δt = t2 — t1 = (^Q / _c*m) — разницу температур (дельта t)

А что насчет удельной теплоемкости газов? Тут все запутанней. С твердыми веществами и жидкостями дело обстоит намного проще. Их удельная теплоемкость – величина постоянная, известная, легко рассчитываемая. А что касается удельной теплоемкости газов, то величина эта очень различна в разных ситуациях. Возьмем для примера воздух. Удельная теплоемкость воздуха зависит от состава, влажности, атмосферного давления.

При этом, при увеличении температуры, газ увеличивается в объеме, и нам надо ввести еще одно значение – постоянного или переменного объема, что тоже повлияет на теплоемкость. Поэтому при расчетах количества теплоты для воздуха и других газов пользуются специальными графиками величин удельной теплоемкости газов в зависимости от различных факторов и условий.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Количество теплоты: формула, расчет
Следующая тема:   Энергия топлива: удельная теплота сгорания + ПРИМЕРЫ

Нравится

Нравится

TL;DR (Too Long; Didn’t Read)

Use the formula:

Q = mcΔT, also written Q = mc(T — t₀)

to find the initial temperature (t₀) in a specific heat problem.

Для
определения начальной температуры
продукта найдем мольные доли компонентов.

Где

При
изобарной кривой кипения найдем начальную
температуру смеси. Для этого, из точки
X=
0,985 восстановим перпендикуляр до
пересечения с изобарной кривой кипения,
где X=
0,975- мольная концентрация пентана в
смеси,

=

2.3. Определение температурного режима и

Принимаем,
что в теплообменнике смесь углеводородов
направлена в межтрубное пространство,
а охлаждающий агент (вода технологическая)-
в трубное пространство.

Схема
движения теплоносителей:

Имеем:

Тогда при движение теплоносителей
противотоком имем:

70,5

70,5

25

38

;

45,5

Так как

=
= 1,4

2 ,то

32,5

= ( 45,5 + 32,5) / 2= 39

25 +38

== =
31,5

= 70,5

2

2.4. Расчет физико- химических величин теплоносителей.

2.4.1. Смеси углеводородов при

а

) плотность:

Плотность
для смеси жидких углеводородов находится
по формуле:

б)
динамический коэфициент вязкости:

в)
теплопроводность:

Теплопроводность
для смеси жидких углеводородов находим
по формуле:

г)
Удельная
теплота парообразования:

Удельная
теплота парообразования для смеси
рассчитаем по правилу аддитивности:

2.4.2 Физико- химические величины воды при

выписаны

плотность:

;

теплоёмкость
:

теплопроводность:

динамический
коэфициент вязкости :

критерий
Прандтля:

2.5. Тепловой расчет.

Общее
количество теплоты :

где

– удельная теплота парообразования
смеси.

2.6. Приближенный расчет площади поверхности теплопередачи.

Найдем
расход воды в дефлегматоре:

где
Q-тепловая
нагрузка аппарата;

Q=
2603,35 кВт;

(Расчет
темловой нагрузки аппарата Q,
смотри пункт 2.5. в курсовом проекте)

;

Соответсвенно
таблице 2

коэффициент теплопередачи от
конденсирующего пара органических
веществ к воде составляет :

Для
приближенного расчета зададим
коэффициентом теплопередачи

.
тогда ориентировочная площадь поверхности
теплообмена составим :

,

где
Q-
тепловая нагрузка аппарата;

Q=
2603,35
кВт ;

(Расчет
средней разности тмператур

, смотри пункт 2.4. в курсавом проекте)

При
критерий Рейнольдса ~ 10000, скорость воды
составит:

Но
скорость воды в заводских трубопроводах
должна быть не меньше 0,5 м/с. Поэтому в
нашем случае критерий Рейнольдса должен
быть больше.

Зададим
критерием Рейнольдса: Re=
15000, определяем соотношение n/z
для конденсатора из труб диаметром

В
соответствии с таблицей II.4.

примем теплообменник со следующими
характеристиками:

I
вариант:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #