에너지열의 다음과 같이 다른 열역학적 양을 표현하는 데 사용되는 광범위한 용어입니다. 내부 에너지 또는 금액 열 시스템간에 교환 많은 다른온도. 이 기사에서는 열 에너지를 다음과 같은 동의어로 취급합니다. 에너지내부의의 합계로 이해할 수 있습니다. 에너지동력학 과 가능성 에서 원자 그리고 열역학 시스템을 구성하는 분자.
보기또한:계속하기 전에 열학에 대한 놀라운 요약을 확인하십시오.
열 에너지
에너지열의 의 결과입니다 합집합 준다 에너지동력학 과 가능성 몸의 모든 구성 입자의. 열 에너지 때에 따라 다르지직접 준다 온도순수한 켈빈 (K) 단위로 측정되며 도에자유 즉, 분자가 이동, 진동, 진동 또는 회전 할 수있는 방향의 수입니다.
영형 정리준다동등 파티션 에너지의 상태는 다음과 같습니다. 시스템의 각 자유도에서 내부 에너지는 표현식 ½ k의 정수 배수로 계산할 수 있습니다.비T, 여기서 Kb는 일정한에볼츠만 그리고 T는 온도 켈빈으로 측정됩니다. 이상적인 단일 원자 가스의 열 에너지를 계산하는 데 사용되는 공식은 다음과 같습니다.
케이비 – 볼츠만 상수 (케이비 = 1,38.10-23 m².kg / s². 케이)
이상 기체의 열에너지는 위의 공식으로 표현되고 에너지동력학평균 시스템의 다음과 같은 평등을 작성할 수 있습니다.
보기또한:결국 물은 무슨 색입니까?
위의 공식을 사용하면 견적평균 번역 속도 에 존재하는 원자의 대기 가스. 25 ° C의 온도를 고려하고 산소 (M = 16g / mol), 평균 속도는 680m / s 또는 1525km / h입니다. 이것은 대기 가스 입자가 항상 우리를 때리는 속도입니다.
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이원자 가스의 경우 계수 ½k가 단일 원자 가스에 사용되는 식에 추가됩니다.비T는 자유도가 1 증가하여 다음과 같은식이됩니다.
에 따르면 제 1 법칙 열역학, ㅏ 에너지열의 시스템의 다른 형태의 에너지로 변환 할 수 있습니다. 열 과 작업. 예를 들어 열은 이전에에너지열의,온도 차이로 인해 시스템과 주변 환경 사이; 작업은 차례로 시스템 또는 시스템에 힘을 적용하는 것과 관련이 있습니다.
이러한 의미에서 증기 동력 기관차와 마찬가지로 피스톤을 움직이는 데 작업을 사용할 수 있습니다. 내연 기관, 거의 모든 현재 자동차에 동력을 공급합니다. 아래에서 우리는 열역학의 첫 번째 법칙을 가져옵니다.
열역학 제 1 법칙에 따르면 내부 에너지의 변화는 일과 열의 차이입니다.
다음과 같은 경우 신체의 열 에너지 계수를 계산하는 다른 방법이 있습니다. 가스이상, 입자 사이의 위치 에너지가 null로 간주되는 경우, 이를 위해 내부 에너지를 개수로 표현합니다. 두더지 (n) 및 완벽한 기체의 보편적 상수 (R), 확인 :
n-몰수 (mol)
아르 자형 – 완전 기체의 보편적 상수 (R = 0.082 atm. L / 몰. K 또는 8.31 J / mol. 케이)
여전히 완벽한 가스의 범위 내에서 clapeyron 방정식 (PV = nRT), 에너지 정의가 노출되면 새로운 식을 얻을 수 있습니다. 참고 :
피 – 압력 (Pa)
V – 부피 (m³)
참조 :따뜻한 공기가 올라가고 차가운 공기가 내려 가는데 왜?
열 에너지의 장점과 단점
매일 우리는 많은 수의 출처에에너지열의 에너지를 생산합니다. 영형 인간의 몸예를 들어, 영양소 우리의 중요한 프로세스의 기능에 필요한 열 에너지를 생성합니다. 많은 전기 세계에서 생산 그것은 열 에너지를 전기로 변환하는 우리의 능력에 달려 있습니다.
열 에너지를 사용하여 전기를 생산하는 수단과 그 주요 장단점을 확인하십시오.
식물의 종류 |
혜택 |
단점 |
열핵 발전소 |
낮은 오염 가스 배출 및 고효율 |
방사성 폐기물 생산 및 방사선 노출 |
석탄 화력 발전소 |
대규모 에너지 생산 및 저렴한 비용 |
오염 및 온실 가스 배출 |
천연 가스로 구동되는 화력 발전소 |
석탄 연소보다 적은 오염 |
천연 가스는 석유 파생물이기 때문에 비용이 많이 다릅니다. |
바이오 매스 동력 화력 발전소 |
낮은 설치 비용 및 낮은 온실 가스 배출 |
삼림 벌채 및 대규모 단일 재배 농장 |
지열 발전소 |
폴트하지 않는다 |
높은 설치 및 유지 보수 비용 |
참조: 정수 역학을 한번에 배우십시오!
열에너지 운동
질문 1) 2 몰의 이상적인 이원자 가스는 127 ° C의 온도에서 만납니다. 이 가스의 열 에너지는 대략 다음과 같습니다.
데이터: R = 8.31 J / mol. 케이
a) 1.5.106 제이
b) 1.7.104 제이
c) 8.5.103 제이
d) 5.3.104 제이
e) 8.5.104 제이
주형: 문자 B
해결:
가스가 이원자이기 때문에 다음 식을 사용하여 가스의 에너지를 계산해 봅시다. 그렇게하기 전에 온도를 섭씨에서 켈빈으로 변환해야합니다. 계산:
계산에 따르면이 이원자 가스의 에너지는 16,620 J, 즉 대략 1,7.104 제이, 과학적 표기법으로 표현되고 반올림 규칙을 사용하는 경우.
질문 2) 3 몰의 이상적인 단일 원자 가스는 5.10에 해당하는 열을받습니다.2 cal 및 2.10의 작업을 수행합니다.2 과정에서 석회. 이 가스가 경험하는 온도 변화를 섭씨 단위로 결정합니다.
데이터: R = 0.082 기압. L / 몰. 케이
a) 214 ° C
b) 813 ° C
c) 1620 년 ° C
d) 740 ° C
e) 370 ° C
주형: 문자 B
해결:
이 연습 문제를 해결하려면 두 개의 별개의 공식을 결합해야합니다. 에너지 변동을 결정하는 열역학 및 이상적인 단일 원자 가스의 열 에너지 공식, 손목 시계:
공식의 데이터를 바꾼 후 813 ° C의 변동을 발견하므로 올바른 대안은 문자 B입니다.
나. Rafael Helerbrock
