Termodynamika - wstęp

Teoria kinetyczno - cząsteczkowa
..Ruchy Browna
..Dyfuzja
Temperatura
Energia wewnętrzna
Ciepło
Praca w termodynamice
I zasada termodynamiki

Ogrzewanie/oziębianie bez zmiany stanu skupienia

Jeśli podczas ogrzewania nie dochodzi do zmiany stanu skupienia, to:

	w wyniku ogrzewania (dostarczania energii) - temperatura ciała rośnie
	w wyniku oziębiania (odbierania energii) - temperatura maleje.

Warto zwrócić tu jeszcze raz uwagę na fakt, że obowiązuje to do momentu, gdy ciało zacznie zmieniać swój stan skupienia. W przypadku ogrzewania ze zmianą stanu skupienia ta zależność już przestaje obowiązywać.

Typowa zależność energii cieplnej niezbędnej do wywołania określonej zmiany temperatury

Większość substancji (ciała stałe, ciecze, gazy) reaguje zmianą na dostarczone ciepło w sposób proporcjonalny - tzn. np. 2 razy większe dostarczone ciepło powoduje 2 razy większy przyrost temperatury.

Rządzi tym wzór:

Q = m c_w Δt

Q - ciepło pobierane / oddawane przez ciało podczas ogrzewania / oziębiania
- w układzie SI wyrażone w dżulach: J

m - masa substancji - układzie SI wyrażone w kilogramach

c_w - ciepło właściwe ogrzewanej / oziębianej substancji (współczynnik charakteryzujący substancję) - układzie SI wyrażone w: J/Kg∙K

Δt = t_końc - t_pocz (przy ogrzewaniu) przyrost temperatury - jednostka w układzie SI: kelwin K

Δt = t_pocz - t_końc (przy oziębianiu) zmiana temperatury - jednostka w układzie SI: kelwin K

Omówienie wzoru

Z powyższego wzoru wynika, że ciepło potrzebne do ogrzania substancji o określoną różnicę temperatur zależy od masy tego ciała, rodzaju substancji (ciepła właściwego) i samej różnicy temperatur.
Różne substancje mają różną skłonność do "poddawania się ogrzaniu" pod wpływem dostarczonego ciepła. Odpowiada za to właśnie ciepło właściwe.

Powyższy wzór jest dość często stosowany w Bilansie cieplnym, razem z wzorami na energię niezbędną do zmiany stanu skupienia: Energia parowania, Energia topnienia.

Warto zwrócić uwagę, że w większości przypadków różnica temperatur podstawiana jest tak, że wynik jest dodatni (czyli odejmuje się temperaturę wyższą, od niższej). W pewnych typach problemów (szczególnie przy rozwiązywaniu trudniejszych zadań z bilansu cieplnego) może jednak okazać się, że ciepło (a więc i różnica temperatur) wychodzi ujemne. W takiej sytuacji trzeba zinterpretować dane i odpowiednio przekonstruować założenia dotyczące przebiegu procesów oddawania i pobierania ciepła.