Bilans cieplny
Ciepło jest formą energii, zatem podlega ono jednemu najbardziej podstawowych praw fizyki - zasadzie zachowania energii. W myśl tej zasady energia nie znika bez śladu, a więc i ciepło też nie może nagle ginąć, lub powstawać z niczego podczas jego przemian termodynamicznych.
podstawowe równanie bilansu cieplnego ma postać:
Ciepło oddane = Ciepło pobranemu
Oba ciepła będące składnikiem równania są liczone jako dodatnie - tzn. należy tak podstawić do wzoru składniki ciepła pobranego i oddanego, aby obliczone ciepło miało wartość dodatnią.
Jeśli zetknie sie ze sobą dwa ciała o różnej temperaturze, to następuje między nimi wymiana ciepła. Ciało o wyższej temperaturze oddaje (traci ) ciepło, a ciało o niższej temperaturze pobiera ciepło. Wymiana ciepła kończy się, gdy temperatury obu ciał wyrównają się.
Jeżeli ilość ciepła pobranego przez ciało o niższej temperaturze jest równa ilości ciepła oddanego przez ciało o wyższej temperaturze, to mówimy, że zachodzi bilans cieplny.
Obliczenia:
$$t_{k = \ \frac{m_{1}*t_{1} + m_{2}*t_{2} + m_{3}*\ t_{3}}{m_{1 +}m_{2 +}m_{3}}}$$
Słoik:
tk =40,77⁰C
tp=35,60⁰C
tk -tp =40,77⁰C - 35,60⁰C = 5,17⁰C
Kubek:
tk=41,28⁰C
tp=39,40⁰C
tk -tp =41,28⁰C - 39,40⁰C = 1,88⁰C
Wnioski:
Różnica temperatur jest większa w naczyniu zwykłym ponieważ, nie ma ochrony przed wypływem ciepła takiej jak w kubku termicznym. Słoik pochłoną więcej ciepła niż kubek termiczny. Różnica temperatur będzie zawsze nie ma naczynia aby nie pochłonąć naczynie części energii cieplnej, pochłonie ją choćby na ogrzanie ścianek które sie stykają z cieczą. Kubek termiczny ma mniejszy bilans cieplny ponieważ jest przystosowany do zatrzymywania ciepła w obrębie swego wnętrza. Słoik natomiast nie ma takich właściwości i oddaje ciepło cały czas aż do wyrównania się z otoczeniem.