伝達された熱は、異なる温度における二つの物体の間のエネルギーの移動です。温度が高い方が温度が低い方に熱を放棄します。体が熱を放棄するか吸収するかにかかわらず、その温度または物理的状態は、それを構成する材料の質量と特性に応じて異なります。
良い例は、蒸している一杯のコーヒーです。砂糖をかき混ぜている金属のスプーンが熱くなります。カップに十分長く入れておくと、コーヒーと金属のスプーンで温度が等しくなります。コーヒーが冷えてスプーンが熱くなっているはずです。システムが断熱されていないため、ある程度の熱が環境に放出されます。
しばらくするとコーヒーとスプーンが熱平衡状態になります。出典：Pixabay。
温度が等しくなると、熱平衡に達しました。
プラスチックの小さじ1杯で同じテストを行った場合、金属製のティースプーンほど速く加熱されないことに気付くでしょうが、最終的にはコーヒーとその周りのすべてのものとバランスをとることになります。
これは、金属がプラスチックよりも熱を伝導するためです。一方、コーヒーは確かにホットチョコレートや他の飲料とは異なる速度で熱を生み出します。したがって、各オブジェクトによって与えられる、または吸収される熱は、それが作られている材料または物質に依存します。
構成内容と数式
熱は、温度の違いによる、ある物体と別の物体の間のエネルギーの流れまたは通過を常に指します。
熱またはエネルギーを何らかの方法で追加または抽出することにより、要素の温度を変更できるため、熱伝達または熱吸収について説明するのはそのためです。
最も熱い物体が発する熱量は通常Qと呼ばれます。この値は、そのオブジェクトの質量に比例します。質量の大きい物体は、質量の小さい物体よりも多くの熱を放棄することができます。
温度差
熱伝達を計算する際のもう1つの重要な要素は、熱を伝達するオブジェクトが経験する温度の違いです。ΔTとして表され、次のように計算されます。
最後に、伝達される熱量は、オブジェクトの性質と特性にも依存します。これらは、cとして示される、材料の比熱と呼ばれる定数に定量的にまとめられます。
つまり、伝達された熱の式は次のとおりです。
与える行為は負の記号で象徴されます。
物質の比熱と熱容量
比熱は、物質1 gの温度を1℃上げるために必要な熱量です。これは素材固有の特性です。国際システムでの単位は、ジュール/ kgです。K（キログラムxケルビン単位の温度のジュール）。
熱容量Cはリンクされた概念ですが、オブジェクトの質量が関係するため、若干異なります。熱容量は次のように定義されます。
そのSI単位はジュール/ Kです。したがって、放出される熱は次のように表現することもできます。
計算方法は？
オブジェクトによって伝達される熱を計算するには、次のことを知っている必要があります。
-熱を放棄する物質の比熱。
-当該物質の質量
-取得する最終温度
多くの材料の比熱値は実験的に決定されており、表に記載されています。
熱量測定
さて、この値がわからない場合は、温度計と断熱容器内の水を使用して取得できます：熱量計。このデバイスの図は、演習1に伴う図に示されています。
物質のサンプルは、以前に測定された量の水に特定の温度で浸漬されます。最終温度が測定され、材料の比熱が取得された値で決定されます。
その結果を表の値と比較することで、それがどのような物質であるかを知ることができます。この手順は熱量測定と呼ばれます。
熱収支は、エネルギーを節約することによって実行されます。
Qが得られた + Qは= 0を吸収しました
解決された演習
演習1
0.35 kgの銅片が、25℃の温度の500 mLの水に150℃の温度で導入されます。
a）最終平衡温度
b）このプロセスではどのくらいの熱が流れますか？
データ
基本的な熱量計の概略図：断熱された水の入れ物と温度の変化を測定する温度計。l出典：Tilahun Tesfaye博士
解決
a）銅は熱を放ち、水はそれを吸収します。システムは閉じていると見なされるため、水とサンプルのみが熱収支に介入します。
一方、500 mLの水の質量を計算する必要があります。
これらのデータを使用して、水の質量が計算されます。
各物質の熱の方程式が立てられます：
私たちが持っている結果を等しくする：
これは未知数が1つの線形方程式であり、その解は次のとおりです。
b）流れる熱量は、伝達される熱または吸収される熱です。
Q 降伏 =-134.75（32.56-150）J = 15823 J
Q 吸収 = 2093（32.56-25）J = 15823 J
演習2
100 gの銅片を炉内で温度T oで加熱し、200 gの水を含む150 gの銅熱量計に16°Cで配置します。平衡状態になると、最終温度は38になります。熱量計とその内容物を秤量する場合ºC.は、水を1.2gが蒸発していることが判明した。初期温度Tた何O？
解決
熱量計も熱を吸収することを考慮する必要があるため、この演習は前の演習とは異なります。銅片から放出される熱は、以下のすべてに投資されます。
-熱量計で水を加熱します（200 g）
-熱量計の元となる銅を加熱します（150 g）
-1.2グラムの水を蒸発させます（相変化にはエネルギーも必要です）。
したがって：
-38.5。（38-T o）= 22397.3
1.2 gの水を100℃にするのに必要な熱も考慮できますが、それは比較するとかなり少量です。
参考文献
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