Эквиваленты работы и теплоты

В Международной системе единиц джоуль принят в качестве единицы для измерения количества теплоты, работы и энергии. Поэтому при пользовании единицами СИ не приходится пересчитывать (на основе механического эквивалента теплоты и теплового эквивалента работы) теплоту в механическую работу и обратно, что значительно упрощает технические расчеты и является одним из преимуществ международной системы единиц (СИ). [c.42]

Было установлено, что теплота переходит в механическую работу и наоборот — работа в теплоту в строго эквивалентных соотноще-ниях (механический эквивалент теплоты, термический эквивалент работы). Вообще оказалось, что и различные другие виды энергии переходят друг в друга в эквивалентных соотношениях. Так эмпирическим путем был открыт и сформулирован закон сохранения энергии, являющийся одним из важнейших всеобщих законов природы в замкнутой системе сумма всех видов энергии постоянна при их взаимопревращениях энергия не теряется и не создается вновь. Этот закон был назван Клаузиусом первым началом термодинамики. [c.36]

Уже неоднократно отмечалось, что равновесное значение адсорбции всегда уменьшается с повышением температуры, так как повышение интенсивности молекулярно-теплового движения затрудняет фиксацию молекул на поверхности раздела фаз и способствует равномерному распределению вещества в объеме фазы. Следовательно, с повышением температуры адсорбционное равновесие Од = с) смещается в сторону десорбции. Отсюда, по известному правилу Ле-Шателье, следует вывод, что адсорбция должна сопровождаться выделе- нием тепла. Действительно, сорбция газов и паров всегда сопровождается выделением тепла (за исключением нескольких случаев хемосорбции, в которых химическая реакция идет с поглощением тепла). Выделяющееся при сорбции тепло <3, называемое теплотой адсорбции, есть энергетический эквивалент работы, совершаемой адсорбционными силами. Его относят обычно к единице массы адсорбента [c.75]

Так как в системе СИ все виды энергии выражаются в одних единицах (джоулях), то все ранее существовавшие эквиваленты (тепловой эквивалент работы, механический эквивалент тепла, тепловой эквивалент киловатт-часа и др.) становятся равными 1. В связи с этим связь между теплотой и работой следует писать так [c.15]

Между теплотой и механической работой существует точное количественное соотношение, впервые установленное Майером и несколько позднее — Джоулем 1 ккал = 427 кгс-м эта величина называется механическим эквивалентом теплоты. Обратная величина 1 кгс-м работы = 1/427 ккал называется тепловым эквивалентом работы. [c.42]

Отношение количества работы к количеству теплоты будет оставаться неизменным, когда происходят взаимопревращения только работы и теплоты, т. е. когда теплота (работа) не превращается помимо работы (теплоты) в другие формы движения. Лишь в этом случае отношение количества работы к количеству теплоты неизменно и представляет собой механический эквивалент теплоты. [c.98]

Холодопроизводительность испарителя определяется количеством теплоты которое хладоноситель должен отвести от охлаждаемого объекта. С учетом теплопритоков на пути движения хладоносителя между охлаждаемым объектом и испарителем, теплового эквивалента работы, затрачиваемой на циркуляцию хладоносителя, и теплопритоков через наружную поверхность испарителя площадь поверхности испарителя определяют по Со = 1,1 Ч- 1,2 Сд . Меньшие значения числового коэффициента относятся к большим значениям. [c.39]

Эквивалентность теплоты и работы, чему соответствуют, в частности, соотношения (1.4), по сути дела и представляет собой первый закон термодинамики. Экспериментальное определение теплового эквивалента работы было осуществлено Джоулем. [c.19]

Таким образом, выбор двух дополнительных основных единиц (для температуры и количества теплоты) потребовал одновременного введения двух размерных постоянных — постоянной Больцмана и теплового эквивалента работы. [c.14]

Тепловая нагрузка конденсатора состоит из теплоты охлаждения перегретых паров до состояния насыш,ення, скрытой теплоты конденсации и переохлаждения сконденсированного холодильного агента. С учетом теплового эквивалента работы компрессора (приблизительно на 20— 25% больше рабочей производительности) тепловая нагрузка конденсатора составляет [c.98]

Выделение групп подобных процессов является также отражением общего и ясного соображения о том, что описание законов природы и решение конкретных физических задач не зависит от выбора системы мер. От системы мер может зависеть только число размерных и безразмерных фундаментальных констант и переводные коэффициенты (например, при использовании в технической системе мер разных единиц для механической работы и количества теплоты необход имо ввести так называемый тепловой эквивалент работы 1 ккал = 427 кгс-м) [1.1—1.3, 1.5, 1.6]. [c.18]

В уравнении (I, 1) знак обозначает интегрирование ио циклу. Постоянство коэффициента отражает эквивалентность теплоты и работы J—механический эквивалент теплоты.). Уравнение (I, 1) выражает собой закон сохранения энергии для частного, очень важного случая превращения работы в теплоту. [c.30]

Одновременно с этим в Англии Джоуль проводил в сущности те же эксперименты и встретился с теми же безразличием и недоверием. Джоуль был сыном пивовара и учился у Дальтона. В возрасте 19 лет он занялся созданием электрических двигателей и генераторов, намереваясь перевести отцовскую пивоварню с паровой энергии на электрическую. Эти попытки оказались бесплодными, но Джоуль заинтересовался взаимосвязью между работой, затрачиваемой на вращение динамомашины, вырабатываемым электричеством и теплотой, которая выделялась за счет электричества. Позже он исключил из этой цепочки электричество и занялся изучением теплоты, образующейся при механическом перемешивании воды лопатками, которые приводились в движение падающим грузом (рис. 15-1). Подобно Майеру, Джоуль обнаружил, что такие измерения очень трудны, потому что они связаны с весьма незначительными изменениями температуры. Несмотря на это, он получил для механического эквивалента теплоты значение 42,4 кг см кал S которое всего на 1% отличается от принятого в настоящее время значения 42,67 кг см кал Это означает, что груз ве- [c.8]

Рис. 15-1. Схема прибора, использовавшегося Джоулем для определения механического эквивалента теплоты. Зная вес металлического груза и расстояние, пройденное им при падении, можно вычислить работу по перемешиванию воды лопатками мешалки. Повышение температуры воды измеряют чувствительным термометром. Поскольку к нагреваемым веществам следует отнести неподвижные выступы сосуда и лопасти мешалки, а также воду, прибор следует предварительно

Первый закон термодинамики гласит, что теплота может быть превращена в механическую работу и, наоборот, механическая работа при известных условиях может быть превращена в тепло. Одна большая калория тепла может дать 427 кгм работы. Это число носит название механического эквивалента теплоты. [c.13]

Опыты многих исследователей — Румфорда, Дарвина, Гей-Люссака, Майера, Джоуля — Томсона—показали эквивалентность теплоты и работы. Роберт Майер впервые сформулировал первое начало термодинамики, дав совершенно правильное толкование знаменитому опыту Гей-Люссака, и вычислил механический эквивалент теплоты для круговою процесса. В дальнейшем прецизионные опыты Джоуля показала, что механический эквивалент теплоты [c.36]

Клаузиус первый правильно объяснил действие тепловой машины, объединив принцип эквивалентности с идеей Карно о двух источниках теплоты с различными температурами. Он писал По предположению Карно, производство работы имеет своим экви-лентом только переход от более горячего тела к более холодному без уменьшения количества теплоты. Последняя часть этого предположения (количество теплоты не уменьшается) противоречит первому началу термодинамики и должна быть, если мы хотим соблюдать это начало, отброшена. Мы больше не нуждаемся в другом эквиваленте произведенной работы, после того как мы в качестве такового приняли действительное исчезновение теплоты. Остается, однако, возможным, что переход теплоты происходит одновременно с исчезновением теплоты. .. [c.89]

Формулировки первого закона термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. В 1840—1849 гг. Джоуль впервые с помощью разнообразных и точных опытов установил эквивалентность механической работы и теплоты AIQ = J, где J — механический эквивалент теплоты — постоянная, не зависящая от способа и вида устройств для превращения работы А в теплоту Q . В дальнейшем было доказано постоянство отношений других видов работы к теплоте, введено обобщающее понятие энергии и сформулирован закон сохранения и эквивалентности энергии при всевозможных взаимных превращениях различных видов энергии переход одного вида энергии в другой совершается в строго эквивалентных количествах в изолированной системе сумма энергий есть величина постоянная. Первый закон термодинамики является законом сохранения энергии в применении к процессам, которые сопровождаются выделением, поглощением или преобразованием теплоты в работу. В химической термодинамике действие 1-го закона распространяется на ту универсальную форму энергии, которая называется внутренней энергией. [c.73]

Из закона сохранения энергии следует, что энергетический эквивалент потерянной работы не может исчезнуть совсем он должен появиться в форме изменения энергии другого вида. Опыт показывает, что потерянная работа чаще всего переходит в теплоту. Только этот случай и исследует термодинамика необратимых про- [c.39]

Клапейрона — Клаузиуса уравнение (122, 123)—дифференциальное уравнение кривой р(Т ), описывающей условия равновесного сосуществования фаз. Открыто Клапейроном при анализе экспериментальных данных до установления эквивалентности теплоты и работы. Клаузиус показал, что неизвестная Клапейрону постоянная этого уравнения определяется абсолютной температурой точки перехода и зависит от механического эквивалента теплоты. [c.311]

Первая ясная формулировка первого начала термодинамики приписывается обычно Ю. Майеру, который вычислил механический эквивалент теплоты результаты этой работы были опубликованы в 1842 г. Примерно в это же время независимо от Ю. Майера к тем же выводам пришел Дж. Джоуль. Он опубликовал (1843) точные измерения механического эквивалента теплоты. Любопытно, что первое начало термодинамики было установлено намного позднее второго. [c.60]

ОДИН градус, сопровождающегося совершением над ним работы сжатия, последующего неравновесного изотермического расширения без совершения работы и затем изохорного нагревания до первоначальной температуры. Приравняв разность изобарной и изохорной теплоемкостей воздуха, выраженных в калориях, работе сжатия системы, выраженной в килограммометрах, он впервые вычислил механический эквивалент теплоты, равный 426,6 кгм/ккал. [c.311]

По сравнению с парокомпрес-сионными абсорбционные холодильные машины более надежны в эксплуатации, но сушественно уступают им по мсталл(К мкостн н энергетическим затратам. При одинаковой подведенной теплою ро теплота <5 будет сушественно больше теплового эквивалента работы компрессора I (см. формулу для определения холодильного коэффициента е). Учитывая это, абсорбционные холодильные машины целесообразно применять на предприятиях, где имеется дешевая тепловая энергия для обогрева генератора. [c.13]

Здесь и в дальнейшем термический эквивалент работы 1/427 ккал1кгм перед выражением для работы опускается, так как предполагается, что и теплота и работа измеряются одними и теми же тепловыми единицами. [c.8]

А — тепловой эквивалент работы в ктл/кгм. г — теплота парообразования в кк.ал кг. с — теплоемкость в ккал кг °С. г —энтальпия (теплосодержание) в ктл1 кг. [c.4]

Расход хвлода на охлаждение и затвердевание шоколада определяют по его теплоемкости (с = 0,38-=-0,40 ккал1кг рС) и теплоте затвердевания (около 30 ккал/кг) с учетом охлаждения металлических форм и потерь на теплопередачу через внешние ограждения шкафа, инфильтрацию воздуха и тепловой эквивалент работы вентилятора воздухоохладителя. Общий расход холода на 1 кг шоколада с учетом указанных потерь составляет около 100 ккал. [c.346]

В связи с тем, что джоуль — величина практически малая, в технике используют кратные единицы килоджоуль (кдж), мегаджоуль Мдж), гигаджоуль (Гдж) и тераджоуль (Тдж). Применение джоуля в качестве универсальной единицы работы, энергии и количества теплоты (см. ниже) упрощает расчетные формулы, так как при этом исключаются коэффициенты перехода, как-то термические эквиваленты работы (1/426,935 ккал/кГм 632,416 ккси/л. с-ч) и электрической энергии 0,238846 кал/дж-, 859,845 ккал/квт-ч), механический эквивалент тепла 426,935 кГм/ккал 4,1868 дж/кал). [c.747]

Как видно из приведенных данных, величина теплового эффекта растяжения сырого каучука пропорциональна степени растяжения (но ие нагрузкам). При этом количество выделяющейся теплоты примерно в 10 раз превосходит тепловой эквивалент работы, затрачиваемой на растяжение Образца и определяе-хмой из кривой растяжения. [c.225]

Величина теплового эффекта, связанного с необратимыми процессами внутреннего трения, не может быть оценена сколько-нибудь достоверно. Однако совершенно очевидно, что эта составляющая эффекта Джоуля вместе с только что описанной составляющей теплового эквивалента работы не может быть больше самой работы растяжения. Между тем величина эффекта Джоуля, как уже отмечалось, примерно в 10 раз превосходит работу растяжения. Этот избыток энергии можно объяснить, как это впервые сделал Хок, теплотой кристаллизации каучука, наблюдающейся при растяжении последнего. Явление двойного лучепреломления, наличие кристаллических интерференций на рентгенограммах растянутого каучука, повышение плотности каучука — все это согласно указывает на ориентацию молекулярных цепей в направлении растяжения и, наконец, на возникновение кристаллической фазы. Чем больше степень растяжения, тем в большей степени проявляются эти показатели роста кристаллической фазы. Интенсивность кристаллических интерференций на рентгенограмме растянутого каучука и тепловой эффект растяжения возрастают с увеличением деформации. Из данных рентгенографического анализа следует, что при удлинении на 700—800% около 607с натурального каучука переходит в кристаллическую фазу. Тепловой эффект при этой степени растяжения составляет 6 кал/г и за вычетам теплового эквивалента работы растяжения равняется 5,6 кал/г. Таким образом, теплота полного перехода каучука в, кристаллическое состояние по данным теплового эффекта растяжения составляет примерно 9 кал/г. Это значение нахо- [c.226]

Следует иметь в виду, что из всего количества тепла С г кг-кал/ i л. с. ч., отвечающего расходу пара машиной С ,- кг/г л. с. отдается тепловой эквивалент работы 632,3 Кг-кол/i л. е. ч. и от 30 ло почти 100 кг-кал/i л. с. ч. на Теплоизлучение вообще говоря в сильной зависимости от местных условий). Кроме Того, из подведенного количесгва тепла следует вычесть теплоту жидкости образовавшегося конденсата Сщ кг/г л. с ч. из паровых рубашек, соответственно давлению в обогреваемых пространстваt. В эгом случае в конденсатор достигают лишь С — Сщ кг/i л. с. ч. [c.330]

Для закрытой системы, в которой совершается обратимый (круговой) равновесный процесс, теплота и работа взаимопревращаю-щиеся, строго пропорциональные в количественном отношении формы передачи внутренней энергии. Коща работа является только механичесмй раб< й расширения или сжатия системы, Wm/Q = = 9,869 10 л атм/Дж. Это значение является механическим эквивалентом работы. Если значения Wu и Q выразить в джоулях, то WjQ = 1 или Q-Wtt O. [c.119]

Первоначально для теплоты был принят отдельный закон сохранения, так как она рассматривалась как упругая невесомая неуничтожимая жидкость, которая может быть как ощутимой, так и скрытой (Клегхорн, 1774). Эту жидкость называли теплородом. Вероятно, первым, пробившим брешь в распространенной теории теплорода, был Бенджамин Томпсон (1753—1814), известный также под именем графа Румфорда. Он, во-первых, показал в пределах доступной ему точности взвешивания, что теплород, если он существует, должен быть невесом. Во-вторых, наблюдая за сверлением пушек при помощи станков, приводимых в действие лошадиной тягой, он пришел к фундаментальному выводу о пропорциональности количества выделяющейся при сверлении теплоты затраченной работе. Таким образом, в орбиту нарождающегося закона были включены и диссипативные силы, превращающие работу в теплоту. Дальнейший шаг был сделан Юлиусом Робертом Майером, который установил механический эквивалент теплоты и сформулировал в 1842 г. на основании физиологических наблюдений закон о превращении количественно различных сил природы (видов энергии) друг в друга. Эти превращения осуществляются согласно Майеру в определенных эквивалентных соотношениях. Почти одновременно с Майером Джеймс Пресскотт Джоуль установил эквивалентность механической работы и электрической силы (энергии) с производимой ими теплотой. Далее следует уже упоминавшаяся статья Гельмгольца (1847) О сохранении силы , посвященная закону сохранения энергии. Наконец, в работах В, Томсона и Р. Клаузиуса появляется и сам термин энергия (1864). Следует также упомянуть [c.23]

Относительно постоянной в этом уравнении Клапейрон ие смог сказать ничего определенного, поскольку в то время еще не была ясна эквивалентность теплоты и работы и для них использовали различные единицы. Впоследствии Клаузиус показал, что в величину onst входят механический эквивалент теплоты и абсолютная температура, и при правильном выборе единиц измерения оно может быть записано в виде (II.13). [c.57]

Гельмгольц в 1847 г. в работе О сохранении силы впервые дал математическое обоснование закона сохранения энергии, а в 1850 г. Р. Клаузиус назвал принцип эквивалентности между работой и теплотой Первым началом термодинамики. Однако эквивалентность между теплотой и работой, которыми система обменивается с окружающей средой, возможна только после циклического процесса, т. е. после возвращения системы в исходное состояние. В любом же отдельно взятом процессе такой эквивалентости нет. Например, при [c.311]

Таким образом, АцН -зависимое образование АТФ — главный, но не единственный процесс трансформации АцН в химическую работу К этому же типу энергетических превращений относятся синтез неорганического пирофосфата и перенос восстановительных эквивалентов в направлении более отрицательных редокс-потенциалов, например обратный перенос электронов в дыхательной цепи и трансгидрогеназная реакция. Зависящий от транспорт через мембрану различных веществ в сторону большей их концентрации представляет собой трансформацию энергии по типу АцН" — осмотическая работа, а вращение бактериального жгутика за счет энергии АцН+ служит примером превращения АцН — механическая работа. Образование теплоты митохондриями животных описывается превращениями типа ДцН — теплопродукция. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология