Как найти начальную температуру вещества

Which takes more energy to heat up: air or water? How about water versus metal or water versus another liquid like soda?

These questions and many others are related to a property of matter called specific heat. Specific heat is the amount of heat per unit of mass needed to raise a substance’s temperature by one degree Celsius.

So it takes more energy to heat up water than air because water and air have different specific heats.

In fact, water has one of the highest specific heats of any «common» substance: It’s 4.186 joule/gram °C. That’s why water is so useful in moderating the temperature of machinery, human bodies and even the planet.

Equation for Specific Heat

You can use the property of specific heat to find a substance’s initial temperature. The equation for specific heat is usually written:

Q = mcΔT

where Q is the amount of heat energy added, m is the substance’s mass, c is specific heat, a constant, and ΔT means «change in temperature.»

Make sure your units of measurement match the units used in the specific heat constant! For example, sometimes the specific heat may use Celsius. Other times, you’ll get the SI unit for temperature, which is Kelvin. In these cases, the units for specific heat will either be Joules/gram °C or else Joules/gram K. The same could happen with grams versus kilograms for the mass, or Joules to Bmu for energy. Be sure to check the units and make any conversions needed before you get started.

Using Specific Heat to Find Initial Temperature

ΔT can also be written (T — t₀), or a substance’s new temperature minus its initial temperature. So another way to write the equation for specific heat is:

Q = mc(T — t₀)

So this rewritten form of the equation makes it simple to find initial temperature. You can plug in all the other values that you’re given, then solve for t₀.

For example: Say you add 75.0 Joules of energy to 2.0 grams of water, raising its temperature to 87 °C. Water’s specific heat is 4.184 Joules/gram °C. What was the initial temperature of the water?

Plug the given values into your equation:

75.o J = 2.0 g x (4.184 J/g°C) x (87 °C — t₀).

Simplify:

75.o J = 8.368 J/°C x (87 °C — t₀).

8.96 °C = (87 °C — t₀)

78°C = t₀.

Specific Heat and Phase Changes

There’s one important exception to keep in mind. The specific heat equation doesn’t work during a phase change, for example, from a liquid to a gas or a solid to a liquid. That’s because all the extra energy that’s being pumped in is being used for the phase change, not for increasing the temperature. So the temperature stays flat during that period, throwing off the relationship between energy, temperature and specific heat in that situation.

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]

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

На странице вопроса Как найти начальную температуру тела? из категории Физика вы найдете
ответ для уровня учащихся 5 — 9 классов. Если полученный ответ не
устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую
систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами
других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно,
вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где
можно обсудить тему с помощью обратной связи.

Начальная температура тела 60 С равна температуре окружающей среды.

Начальная температура тела равна t0; в момент т0 температура поверхности тела принимает значение fn которое остается затем неизменным. Требуется найти температурное поле тела и количество переданной теплоты.

Начальная температура тела 60 С равна температуре окружающей среды.
Начальная температура тела 6о С равна температуре окружающей среды.

Начальная температура тела вв С равна температуре окружающей среды.

Если начальная температура тела равномерна и равна Та, то полное значение температуры Т равно ДГ 7Н, где АГ — приращение температуры.

Пусть начальная температура тела равна / нач, а конечная температура — / кон.

Фнач — начальная температура тела, С.
При этом полагаем, что начальная температура тела равна нулю, а граничная поверхность поддерживается при нулевой температуре.

Тер — температура среды; Т0 — начальная температура тела; Bi — — критерий Био; Fo — — критерий Фурье; г / г, — относительный радиус.

Величина Т является температурой в какой-либо точке, отсчитываемой от известной равномерной начальной температуры тела.

Во всех рассмотренных нами задачах температура окружающей среды изменялась непрерывно от начальной температуры тела. Исключением был последний пример, в котором в начальный момент на поверхности тела происходит скачок температуры. Отметим, что при непрерывном изменении температуры поверхности тела удовлетворительные результаты расчета получаются уже по температурному полю в первом приближении.

Скорость охлаждения изменяется примерно на 7 град / сек при изменении начальной температуры тела на 50 С.

Как найти первоначальную температуру газа

Часто в ходе какого-либо технологического процесса или при решении задач из курса термодинамики возникает необходимость ответить на вопрос: какова была начальная температура смеси газов, находившейся при определенных условиях (объеме, давлении и т.д.)

Инструкция

Предположим, заданы такие условия. Смесь трех газов: водорода, углекислого газа и кислорода, первоначально занимала сосуд объемом 22, 4 литра. Масса водорода составляла 8 г, масса углекислого газа – 22 г, а кислорода – 48 г. При этом парциальное давление водорода ровнялось примерно 4,05*10^5 Па, углекислого газа – 5,06*10^4 Па, а кислорода, соответственно – 3,04*10^5 Па. Требуется определить первоначальную температуру этой газовой смеси.

Прежде всего вспомните закон Дальтона, гласящий: общее давление смеси газов, находящейся в каком-то объеме, равно сумме парциальных давлений каждого из компонентов этой смеси. Сложите известные вам величины: 4,05*10^5 + 0,506*10^5 + 3,04*10^5 = 7,596*10^5 Па. Для упрощения расчетов примите округленное значение: 7,6*10^5 Па. Таково давление газовой смеси.

Теперь вам на помощь придет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона, описывающее состояние идеального газа. Разумеется, ни один из компонентов вашей смеси не является идеальным газом, но его вполне можно использовать в расчетах – погрешность будет очень невелика. Это уравнение записывается в такой форме: PV = MRT/m, где P – давление газа, V – его объем, R – универсальная газовая постоянная, M – фактическая масса газа, m – его молярная масса.

Но ведь у вас смесь газов. Как же быть в этом случае? Надо лишь немного преобразовать уравнение Менделеева-Клапейрона, записав его в таком виде: PV = (M1/m1 + M2/m2 + M3/m3) RT.

Легко можно понять, что если бы количество компонентов газовой смеси было равно 4, 5, 6 и т.д., уравнение преобразовывалось бы абсолютно аналогичным образом. Следовательно, искомая начальная температура газовой смеси вычисляется по формуле: Т = PV/(M1/m1 + M2/m2 + M3/m3)R.

Подставив в эту формулу известные вам значения (с учетом того, что величина R равна 8,31), и произведя вычисления, вы получите: 7,6*10^5* 0,0224 / (8,31 * 7,5) = 17024/62,325 = 273,15. Это значение температуры выражено, разумеется, в градусах Кельвина. То есть получается, что первоначально газовая смесь содержалась при температуре, равной 0 градусов по шкале Цельсия. Задача решена.