熱量測定は、物体間の熱エネルギーの伝達に関連するの研究分野です。熱は、異なる温度の物体間で伝達される熱エネルギーに与えられた名前です。さらに、熱には基本的に顕熱と潜熱の 2 つの形態があり、それぞれ温度変化と物理的状態の変化に関与します。
熱量測定とは
熱量測定により、異なる温度の物体間で伝達されるエネルギー量を計算できますが、それを超えたものです。熱量測定計算を使用すると、平衡温度を決定できます。 熱処理や、お茶の一部を特定の温度まで冷やすためにどのくらいの氷が必要かを調べるなどの用途にも使用できます。
物体が熱を吸収すると、熱膨張、温度変化、さらには物理的状態の変化など、そのサイズが変化することがあります。最初の 2 つのケースでは、物体間で伝達される熱エネルギーは顕熱と呼ばれ、最後のケースでは潜熱と呼ばれます。
顕熱
顕熱は、次の図に示す熱量測定の基本方程式を使用して計算できます。
Q – 熱
m – 質量
c – 比熱
ΔT – 温度変化
前の式を使用するときは、測定単位に細心の注意を払うことが重要です。質問文に指定されている場合、比熱をチェックすることで通常、それらを発見することが可能です。たとえば、演習ステートメントに、特定の物質の比熱が 0.8 cal/g℃ に等しいと記載されている場合、熱の測定単位はカロリー (cal) であり、測定単位はグラムであることがわかります。 (g)、温度の測定単位は °C です。
この単位セットに加えて、演習では国際単位系を使用することができます。その場合、比熱は温度変化のため、単位J/kg.K または J/kg.Kで報告されます。摂氏での温度変化はケルビンでの温度変化と同じです。ジュールとカロリーの等価性は、1 cal が 4.184 J に等しいことを覚えておく価値があります。
潜熱
潜熱は、物理的状態の変化が起こる温度にあるときに物体が周囲と交換する熱エネルギーの全量です。物理的状態の変化は（純粋な物質における）等温変化であるため、これらの変化中に吸収または放出される熱は物質の温度を変化させず、その分子の凝集状態のみを変化させます。潜熱の計算に使用される式を次の図に示します。確認してください。
Q – 潜熱
m – 質量
L – 比潜熱
熱交換と熱平衡
熱交換と熱平衡に関する演習を解くときは、閉鎖系では、物体によって放出される熱と吸収される熱の合計が常に0 であることを覚えておくことが重要です。これは、閉鎖系から熱が逃げないことを意味します。
熱量測定式
熱量測定の最も重要な公式を確認してみましょう?
温度変化が生じた場合に使用される顕熱式。
物理的状態の変化が起こったときに使用される潜熱式。
閉鎖系では、受け取った熱と吸収した熱の合計はゼロになります。
Enem の熱量測定
質問 1) (敵対) 1962 年、ヘイター・カリロによって作成されたジングル (音楽のビネット) は大成功を収め、ラジオの枠を超え、漫画で描かれたテレビにまで届きました。その中で、ある人がドアをノックした幽霊に反応し、「寒さ」を体現し、ドアを開けようとせず、家を暖めるための羊毛や毛布を買って家に入れようとしなかった。このテレビコマーシャルは記憶に残るものであるにもかかわらず、熱量測定に関連する物理的概念に関して不正確な点が含まれていました。
DUARTE, M. ジングルはビジネスの魂です。この本は広告ソングの舞台裏を明らかにしています。 https://guiadoscuriosos.uol.com.br で入手可能です。アクセス日: 4 月 24 日。 2019年に適応されました）。
これらのエラーを解決するには、次の機能をドアとブランケットにそれぞれ関連付ける必要があります。
a) 家と体を温めます。
b) 寒気が家や体に入らないようにしてください。
c) 家や身体からの熱損失を最小限に抑えます。
d) 家の中への寒気の侵入を減らし、体を温めます。
e) 家を暖房し、物体からの熱損失を減らします。
答えのキー:文字 C
解決：
毛布は熱を放出しませんが、体からの熱損失を最小限に抑えるため、正しい代替案は文字 Cです。
質問 2) (敵)実験中、教師は同じ質量の 2 つのトレイ (1 つはプラスチック製、もう 1 つはアルミニウム製) を実験台の上に置きます。数時間後、彼は生徒たちに 2 つのトレイの温度を触覚で評価するように指示しました。彼の生徒たちは、アルミトレイの方が温度が低いと断言します。興味をそそられた彼は、環境と熱平衡にあるトレイのそれぞれに角氷を置き、どのトレイが氷の融解速度が最も高いかを尋ねるという 2 番目のアクティビティを提案しました。
教師の質問に正しく答えた生徒は、溶解が起こると言います。
a) アルミニウムトレイはプラスチックトレイよりも熱伝導率が高いため、より速くなります。
b) プラスチック製のトレイでは、最初はアルミニウム製のトレイよりも温度が高いため、より迅速に処理できます。
c) プラスチック製のトレイでは、アルミニウム製のトレイよりも熱容量が大きいため、より高速に処理できます。
d) アルミニウムトレイはプラスチックトレイよりも比熱が低いため、より速くなります。
e) 両方のトレイで同じ温度変化が生じるため、両方のトレイで同じ速度で。
答えのキー:文字 A
解決：
アルミ製のトレイは熱伝導率が高いため氷が早く溶けるので、正解は「A」です。