Явное тепло

Тепло, передаваемое телом или термодинамической системой

Явное тепло — это теплообмен между телом или термодинамической системой , при котором обмен теплом изменяет температуру тела или системы и некоторые макроскопические переменные тела или системы, но оставляет неизменными некоторые другие макроскопические переменные тела или системы, такие как объем или давление. ^{[1] [2] [3] [4]}

Использование

Термин используется в противопоставлении скрытому теплу , которое представляет собой количество теплообмена, которое скрыто, то есть происходит без изменения температуры. Например, во время фазового перехода, такого как таяние льда, температура системы, содержащей лед и жидкость, постоянна, пока весь лед не растает. Скрытое и явное тепло являются дополнительными терминами.

Явную теплоту термодинамического процесса можно рассчитать как произведение массы тела ( m ) на его удельную теплоемкость ( c ) и изменение температуры ( ): ${\displaystyle \Delta T}$

${\displaystyle Q_{sensible}=mc\Delta T\,.}$

Джоуль описал явную теплоту как энергию, измеряемую термометром

Явное тепло и скрытое тепло не являются особыми формами энергии. Скорее, они описывают обмен теплом в условиях, определенных с точки зрения их воздействия на материал или термодинамическую систему.

В трудах ранних ученых, заложивших основы термодинамики , явное тепло имело четкое значение в калориметрии . Джеймс Прескотт Джоуль охарактеризовал его в 1847 году как энергию, которая измерялась термометром. ^[5]

Как явное, так и скрытое тепло наблюдаются во многих процессах при транспортировке энергии в природе. Скрытое тепло связано с изменениями состояния, измеренными при постоянной температуре, особенно с фазовыми изменениями атмосферного водяного пара , в основном с испарением и конденсацией , тогда как явное тепло напрямую влияет на температуру атмосферы.

В метеорологии термин «явный поток тепла» означает кондуктивный поток тепла от поверхности Земли к атмосфере . ^[6] Это важный компонент поверхностного энергетического баланса Земли. Явный поток тепла обычно измеряется методом вихревой ковариации .

Смотрите также

• Вихревой ковариационный поток (вихревая корреляция, вихревой поток)
• Энтальпия
• Термодинамические базы данных для чистых веществ

Ссылки

1. Партингтон, Дж. Р. (1949). Расширенный трактат по физической химии , том 1, Основные принципы. Свойства газов , Longmans, Green, and Co., Лондон, страницы 155-157.
2. Пригожин, И., Дефей, Р. (1950/1954). Химическая термодинамика , Longmans, Green & Co, Лондон, страницы 22-23.
3. Адкинс, К. Дж. (1975). Равновесная термодинамика , второе издание, McGraw-Hill, Лондон, ISBN  0-07-084057-1 , раздел 3.6, страницы 43-46.
4. Ландсберг, ПТ (1978). Термодинамика и статистическая механика , Oxford University Press, Оксфорд, ISBN 0-19-851142-6 , стр. 11. 
5. Дж. П. Джоуль (1884), Научная статья Джеймса Прескотта Джоуля , Физическое общество Лондона, стр. 274, Я склонен полагать, что обе эти гипотезы окажутся верными, — что в некоторых случаях, особенно в случае явного тепла или такого, на которое указывает термометр, будет обнаружено, что тепло состоит из живой силы частиц тел, в которых оно индуцируется;, Лекция о материи, живой силе и тепле. 5 и 12 мая 1847 г.
6. Stull, RB (2000). Метеорология для ученых и инженеров , второе издание, Brooks/Cole, Belmont CA, ISBN 978-0-534-37214-9 , стр. 57.