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📜  热量和温度

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:36.605000             🧑  作者: Mango

热量和温度

热描述热现象，我们将主要描述热和温度两个物理量。热量是一种能量形式，可以用力学定义的能量单位表示。但是温度不能用三个基本量来定义，即长度、质量、时间。因此，温度是与上述基本量不同类型的新基本量。

从 16世纪末伽利略发现温度计开始，温度计的悠久历史和温度概念的确立本身就是一个有趣的故事；但我们可以简单地将温度理解为与物体紧密接触的合适温度计的刻度读数。温度是用来衡量身体的冷或热。

热

只有当热量从一个物体传递到另一个物体时，它才能被感知到。作为热连通的结果，接受者的温度升高而供体的温度降低。因此，只能测量物质释放或接收的热量。

原则上，物质获得或损失的热量是通过量热原理来测量的。热量单位称为克卡路里或简称卡路里，是将 1 克水的温度升高 1°C 所需的热量。其他热量单位如下所列。

热量单位：

                 Unit                       Mass of Water                      Temp.  change             Gram-calorie or Calorie.       
   Gram-calorie    1 gm    1° C    1
   Kilogram calorie    1 kg    1° C    1000
   Therm    105 lb    1° F    2.52×107
    B. Th. U.    1 lb    1° f    252
    Joule        –      –    0.24

卡路里：一卡路里是必须给予 1g 水以使其温度升高 1°C 的热量。

千克卡路里：一千克卡路里等于 1000 卡路里，即它是热量的量化，必须给予 1000 克水以使其温度升高 1°C

比热：是单位质量物质的温度升高一定温度范围所需要的热量与使用单位质量的水的温度通过相同范围所需要的热量之比的温度。

比热=（将单位质量的物质提高1°所需的热量）/（将单位质量的水提高1°所需的热量）

不同物质的比热不同。

单位： CGS=“卡路里/g°C”，SI=“焦耳/kg。开尔文”

人体为温度升高或降低而吸收或放出的热量。

热量=质量×比热×温度变化

热容量：物质的热容量是将其温度升高1°所需的热量。

物质的热容量=物质的质量×比热。

比热=（物质的热容量）/（物质的质量）

单位：CGS=“卡路里/°C”，SI=“焦耳/开尔文”或“焦耳/°C”

水当量：物体的水当量定义为将物体本身温度升高1°的热量将被加热1°的水的质量。

身体的水当量，W= ms g

很明显，物体的热量损失或获得的表达式可以写成 Q=Wt

获得或损失的热量=身体的水当量×温度上升或下降。

温度

温度是热度的量度，或者是显热的强度。每当两个不同温度的物体发生热接触时，热量就会从一个温度较高的物体流向另一个温度较低的物体。

温度：温度可以定义为决定热流方向的物体的热状态，即，它决定了物体是从另一个物体接收热量还是将热量传递给另一个物体。

人体对温度的变化非常敏感。但触觉纯粹是定性的。而科学实验要求每个物理量都应该是可测量的。用于测量温度的仪器称为温度计。

热量和温度的区别：

                                     Heat                              Temperature    
                                                                                              Heat is a form of energy that is transferred between two bodies because of a temperature difference existing between them.                                                                                                            Temperature defines the thermal condition of a temperature body which signifies the direction of heat flow, Heat always flows from the body at a higher temperature to another at lower temperature When the temperature of the two bodies become equal feat ceases to flow
The quantity of heat released or received by a body can only be measured.The temperature of a body or the rise or full in temperature of a body can all be measured.
If no change of state occurs, the temperature of a body rises when it receives some quantity of heat and the temperature decreases when the body releases heat. So heat is the cause of temperature.Temperature is the effect of heat
The heat released or heat received by a body can be measured by a calorimeter.The temperature is measured by a thermometer.
Units of heat in S.I., C.G.S. or FPS systems are Joule, Calorie and B.Th.U. respectively.Units of temperature in S.I., C.G.S. or FPS systems are degree Kelvin, degree Celsius and degree Fahrenheit respectively,

热平衡：

当热的物体与冷的物体发生热接触时，热的物体会失去热量，而冷的物体会获得相同的热量。一段时间后，两者都达到中间温度。然后热量的流动停止，然后物体被称为处于热平衡状态。类似地，当两种气体（一种较热，另一种较冷）发生热接触时，当热交换继续时，压力或体积等性质或两者都会发生变化。然而，当达到热平衡时，这些特性不会发生进一步的变化。

热力学第零定律：

让我们考虑两个系统 P 和 Q。它们被绝缘墙隔开，因此它们之间不会发生热交换。这两个系统中的每一个都通过传导壁与第三个系统 D 进行热接触。所有这些系统都被绝缘墙包围，因此不可能与周围环境进行热交换。实验表明，热交换发生在 P 和 Q 和 D 之间，直到 P 和 Q 都与 D 达到热平衡，并且它们的性质发生了适当的变化。如果现在 P 和 Q 之间的绝缘壁被导电壁代替，那么将观察到 P 和 Q 的性质不会发生进一步的变化。这些实验事实以热力学第零定律的形式表达

该定律指出，两个与第三个处于热平衡的系统彼此处于热平衡。

福勒阐述的这条定律是在热力学第一和第二定律之后制定的，因此被称为热力学第零定律。

温度的概念：这条定律立即将我们引向了温度的概念。许多彼此处于热平衡的系统必须具有某些属性的共同值，所以如果。对于某些系统，此属性相同，则它们将处于热平衡状态，否则，它们之间将进行热能交换，直到当它们彼此达到热平衡时，所有系统的此属性都相同。这种性质称为温度。

温度：系统的温度被定义为确定系统是否与其他系统处于热平衡的属性。

问题1：如果将水银温度计放在火焰中，水银柱先下降后上升。为什么？

回答：

问题2：太阳系是否处于热平衡状态？

回答：

问题 3：房间的温度是 25°C。一些人进入房间。一段时间后会建立热平衡吗？

回答：

问题4：计算比热为0.21的10g铝的热容和水当量应该是多少。将温度从 0°C 升高到 30°C 需要多少热量？

回答：

问题5：热力学第零定律的应用。

回答：

问题6 ：两种材料的密度比为2∶3，比热分别为0.12和0.09。确定它们每单位体积的热容量之比。

问题 7：将 100 克铜加热到 100°C，然后放入 10°C 的 150 克油（sp. heat 0.51）中，该油包含在一个重 40 克的铜热量计中。温度升至 19.5°C。求铜的比热。

回答：