Головне рівняння процесу передачі тепла
Розібравшись з питанням, що таке тепло, слід навести основний математичний вираз, яке характеризується процес його передачі для абсолютно будь-яких тіл в будь-яких агрегатних станах. Цей вираз має вигляд: Q = c*m*T, де Q – кількість переданої (прийнятої) теплоти, c – питома теплоємність розглянутого об’єкта, m – його маса, ΔT – зміна абсолютної температури, яка визначається як різниця температур тіла в кінці і на початку процесу передачі тепла.
Важливо розуміти, що наведена формула буде справедливою завжди, коли під час розглянутого процесу об’єкт зберігає свій агрегатний стан, тобто залишається рідиною і твердим тілом або газом. В іншому випадку рівняння не можна використовувати.
Зміна агрегатного стану речовини
Як відомо, існує 3 основних агрегатних стани, в яких може перебувати матерія:
- газ;
- рідина;
- тверде тіло.
Щоб відбувся перехід з одного стану в інший, необхідно повідомити тілу або відняти у нього тепло. Для таких процесів у фізиці ввели поняття питомих теплот плавлення (кристалізації) і кипіння (конденсації). Всі ці величини визначають кількість тепла, необхідного для зміни агрегатного стану, яке виділяє або поглинає 1 кг маси тіла. Для цих процесів справедливо рівняння: Q = L*m, де L – питома теплота відповідного переходу між станами речовини.
Нижче наведемо основні особливості процесів зміни агрегатного стану:
- Ці процеси відбуваються при постійній температурі, наприклад, температурі кипіння або плавлення.
- Вони є оборотними. Наприклад, кількість тепла, яке поглинуло дане тіло, щоб розплавитися, точно дорівнює кількості тепла, яке виділитися у навколишнє середовище, якщо це тіло знову перейде у твердий стан.
