حرارة نوعية

كل مادة لها الحرارة الفريدة الخاصة بها. كما يتبين من هذا المخطط ، فهي تختلف على نطاق واسع. المواد ذات الأعداد المنخفضة هي الأكثر تسخينًا بسهولة. وهذا هو ، فإنها تأخذ قليلا من الحرارة لرفع درجة الحرارة. على سبيل المثال ، يتطلب رطل 1 من الزئبق (المعدن السائل) إضافة 0.03 BTU فقط إلى زيادات درجة حرارته بمقدار 1F. نلاحظ أن الألومنيوم والحديد والنحاس والنحاس الأصفر وجميعهم لديهم حرارة محددة منخفضة. هذا يعني أنهم ينقلون الحرارة بسهولة. التكلفة والمتانة معقولة ، مما يجعلها مواد مناسبة منها أشياء مثل المبادلات الحرارية ، وسخانات المياه ، وملفات التبريد ، والأفران ، والمبادلات الحرارية ، وأنابيب الغلايات.

هذه المواد ذات الأعداد العالية تتطلب المزيد من الحرارة. على سبيل المثال ، يجب أن يمتص الماء 1 كامل وحدة حرارية بريطانية من الحرارة يزيد من 1 1 poundF. ، وهو حوالي 33 أضعاف الحرارة أكثر من اللازم لرفع درجة حرارة رطل الزئبق 1 بنفس المقدار.

عند النظر إلى هذا المفهوم بطريقة مختلفة قليلاً ، في العمود الأيمن من الجدول يوضح مقدار درجة حرارة كل رطل من 1 ستنمو ، إذا تمت إضافة 1 BTU إليها. هذا الرقم لا قدرة الحرارة. هو مبين ، وإعطاء فهم عملي للاختلافات بين المواد.

لا تعتمد القدرات الحرارية على المادة فحسب ، بل تعتمد أيضًا على حالة المادة في حالة أخرى. الماء السائل (1.00) ، على سبيل المثال ، حرارة محددة ، ضعف الجليد (0.50) ، وهو ماء صلب. بمعنى آخر ، سوف يستغرق الأمر حرارة BTU مرتين لرفع رطل 1 من الماء من 50 51 F ، لأنه سيرفع رطل 1 من الجليد من 20 إلى 21 F.

حرارة محددة يمكن حسابها. عند القيام بذلك ، يمكننا التنبؤ بعدد الحرارة الصريحة المطلوبة لرفع أو خفض درجة حرارة المادة بمقدار معين. الصيغة لحساب كمية الحرارة المبينة هنا. عندما ناقشنا سابقًا ، تسخين 1 رطل من الماء من 32to 212 FF ، استخدمنا هذه الصيغة دون ذكرها. في هذه الحالة ، يعمل كما يلي:

Qs = Sp x W (AT) Q = 1.00 x 1.0 x (212F - 32F)

يجب نقل حرارة 180 BTU إلى الماء لرفع درجة حرارتها 32to 212 FF. BTU يمكن استخدامها لقياس الحرارة الكامنة ، وكذلك الحرارة المعقولة. إذا ظللنا ندفن رطلًا من الماء بواسطة 212F ، يبدأ الغليان. كما يغلي ، يتغير وضعها في درجة حرارة ثابتة. بدأ التسخين المخفي ، وتم إضافة وحدة حرارية بريطانية عند تكوين كل بخار فقاعي (الماء في حالة غازية).

إذا قمنا بتسخين الماء لفترة كافية يغلي السائل تمامًا. تسمى كمية الحرارة اللازمة لهذا الغرض بالحرارة الكامنة للتبخير. بالنسبة للمياه ، يكون 970 BTU لكل رطل. يبدو أن المياه تتلاشى ، ولكنها موجودة بالفعل في شكل مختلف (في شكل غاز) في الهواء. الحرارة الممتصة من الموقد الآن في الهواء وستبقى هناك حتى تتم إزالتها بواسطة وحدة التبريد.

تسمى الحرارة اللازمة لتغيير حالة المادة من الحالة الصلبة إلى السائل الحرارة الكامنة للانصهار. لأن كل مادة لها حرارة كامنة من التبخير ، حرارة ذوبان محددة. الحرارة الكامنة لمياه الانصهار 144 BTU / lb. يمكن حساب الحرارة الكامنة لنقل أي موضع (BTU) عن طريق ضرب الحرارة الكامنة لوزن الانصهار (بالجنيه). إذا كانت المادة هي الانتقال من السائل إلى الصلب ، يجب إزالة الحرارة منه. إذا تغير من سائل إلى سائل ، فيجب إضافة الحرارة إليه.

كحرارة معقولة ، تتغير كمية الحرارة المطلوبة لتحويل الماء إلى بخار في الكمية بما يتناسب مع عدد رطل المياه. إذا أخذ 970 BTU فيغير رطل 1 من الماء إلى البخار ، فسوف يستغرق 1940 BTU (2 lb (2 x 970). يمكنك أن ترى أن كمية السائل تمارس تأثيرًا كبيرًا على كمية الحرارة المطلوبة لغلي الماء تمامًا. بمعنى آخر ، فإن حجم الماء له تأثير كبير على مقدار الحرارة التي يمكن أن تمتصها المياه لتصبح غازًا.

يسري هذا المبدأ عندما يكون سائل التبريد داخل ملف تبريد الأنابيب. أكثر رطل من المبردات يدور ، كلما زادت قدرة لفائف يجب امتصاص الحرارة من الهواء. مزيد من الطاقة التي تحققت من خلال توفير ملفات كبيرة وضخ المزيد من المبردات من خلالهم والمزيد من الهواء فوقها.