11. Bilans ciepła

Jeśli zetkniemy 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 (zyskuje) ciepło. Wymiana ciepła kończy się, gdy temperatury obu ciał wyrównają się.

Jeśli ilość ciepła pobranego przez ciało o niższej temperaturze jest równa ilości ciepła oddanego przez ciało o wyższej temperaturze, to mówimy, że zachodzi bilans cieplny.

12. Topnienie i krzepnięcie

TOPNIENIE- przejście substancji ze stanu stałego w ciecz, zachodzi w stałej temperaturze zwanej temperaturą topnienia ( dla wody 0 C). Topnieniu ciał towarzyszy skokowa zmiana ich gęstości, zmiana własności mechanicznych, cieplnych.

KRZEPNIĘCIE- proces przechodzenia ciała ze stanu ciekłego w stan stały (np. podczas oziębiania). Krzepnięcie zachodzi w określonej temperaturze zwanej temperaturą krzepnięcia (dla wody 0 C). Temperatura krzepnięcia zależy od ciśnienia. Krzepnięciu towarzyszy wydzielanie określonej ilosci ciepła.

13. Parowanie i skraplanie

PAROWANIE- przejście cieczy w parę. Proces polegający na odrywaniu się cząstek wody od wilgotnej powierzchni (np. oceanu, gruntu, roślin) i przechodzeniu jej do powietrza, jako drobiny pary wodnej. Wzrost temperatury i prędkości wiatru wzmaga parowanie, natomiast wilgotne otoczenie i wysokie ciśnienie osłabiają je. Szybkość parowania osiąga wartość maksymalną w próżni. Parowanie w całej objętości cieczy określane jest, jako wrzenie. Do pomiaru parowania wykorzystuje się ewaporometry.

SKRAPLANIE (kondensacja) - przechodzenie substancji ze stanu lotnego (gazowego) w ciekły, zwykle związane z wydzielaniem ciepła. Proces skraplania pary wodnej może zachodzić przez jej sprężanie izotermiczne, chłodzenie pod stałym ciśnieniem, rozprężanie. Po raz pierwszy skraplania gazu (SO ) dokonali ok. 1780r Francuzi Jean Clouet i G. Monge, natomiast pełnego skroplenia tlenu i azotu dokonali w 1883r w Krakowie Z. Wróblewski i K. Olszewski.

14. Sublimacja i resublimacja

SUBLIMACJA – przemiana fazowa bezpośredniego przejścia ze stanu stałego w stan gazowy z pominięciem stanu ciekłego. Zjawisko odwrotne do sublimacji to resublimacja.

RESUBLIMACJA - przejście fazowe, polegające na bezpośrednim przechodzeniu substancji z fazy gazowej (pary) w fazę stałą z pominięciem stanu ciekłego. Resublimacja jest procesem odwrotnym do sublimacji. W wyniku resublimacji wody (pary wodnej) powstaje szron.

15. Punkt potrójny

Stan, w jakim dana substancja może istnieć w trzech stanach skupienia równocześnie w równowadze termodynamicznej. Punkt ten określony jest przez temperaturę i ciśnienie punktu potrójnego. Na diagramie fazowym, ukazującym zależności ciśnienia od temperatury stanów równowagi faz, jest to punkt przecięcia krzywych równowagi fazowej substancji odpowiadający stanowi równowagi trwałej trzech stanów skupienia (ciało stałe, ciecz, gaz).

16. Wilgotność powietrza

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu. Maksymalna wilgotność, czyli maksymalna ilość pary wodnej w określonej ilości powietrza silnie zależy od temperatury powietrza. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może się w nim znajdować.

Wilgotność względna – stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu do ciśnienia nasycenia, określającego maksymalne ciśnienie cząstkowe pary wodnej w danej temperaturze. Wilgotność względna jest niemianowana i zawiera się w przedziale od 0 do 1, często wyrażana w procentach (100% = 1). Wilgotność względna równa 0 oznacza powietrze suche, zaś równa 1 oznacza powietrze całkowicie nasycone parą wodną.

Wilgotność bezwzględna - zawartość pary wodnej w powietrzu, w jednostce objętości równej 1m³, wyrażona w gramach [g/m³]. Wilgotność bezwzględna pary wodnej nazywana jest także gęstością bezwzględną pary wodnej.

17. Przewodnictwo ciepła

Przewodność cieplna, współczynnik przewodnictwa ciepła - oznaczany symbolem λ lub k określa zdolność substancji do przewodzenia ciepła. W tych samych warunkach więcej ciepła przepłynie przez substancję o większym współczynniku przewodności cieplnej.

18. Konwekcja

Konwekcja jest jednym z kilku mechanizmów transportu energii cieplnej (wymiany ciepła). Konwekcja jest wydajnym sposobem przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależnym od substancji i warunków, w jakich zachodzi. Konwekcja w atmosferze i wodzie ma duże znaczenie w kształtowaniu klimatu i pogody na Ziemi.

Wyróżnia się:

• Konwekcję swobodną – ruch płynu jest wywołany różnicami gęstości wywołanymi konwekcją.

• Konwekcję wymuszoną – występuje ruch płynu niewynikający z konwekcji, wywoływany przez czynniki zewnętrzne urządzenia wentylacyjne, wiatr itp.

19. Promieniowanie cieplne

Promieniowanie cieplne polega na przenoszeniu energii przez promieniowanie elektromagnetyczne emitowane w wyniku cieplnego ruchu cząsteczek.

20. Równanie Clapeyrona

Clapeyrona równanie, równanie gazu doskonałego określające związek między jego temperaturą, ciśnieniem i objętością:

pV=nRT

gdzie:

• p – ciśnienie

• V – objętość

• n – liczba moli gazu (będąca miarą liczby cząsteczek (ilości) rozważanego gazu)

• T – temperatura

• R – uniwersalna stała gazowa: 8,31 J/(mol·K)