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Die Temperatur des Bodens hängt von seiner Wärmekapazität und dem Wärmeaustausch zur oder von der Bodenoberfläche ab. Die Wärmekapazität wird durch die Zusammensetzung des Bodens und die Menge an Wasser und Wasserdampf, die er enthält, beeinflusst.

>Modell

ID:(2052, 0)

Konzept

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ID:(15210, 0)

Beschreibung

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Wärme ist nichts anderes als Energie auf mikroskopischer Ebene.

Im Falle eines Gases entspricht dies hauptsächlich der kinetischen Energie seiner Moleküle.

In Flüssigkeiten und Feststoffen müssen wir die Anziehungskraft zwischen den Atomen berücksichtigen, wobei auch die potenzielle Energie eine wichtige Rolle spielt. In diesen Fällen entspricht die Wärme der Energie, die die Partikel besitzen und mit der sie um den Gleichgewichtspunkt herum schwingen, der durch die umgebenden Partikel definiert wird.

ID:(118, 0)

Beschreibung

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Die Temperatur ist der Parameter, den wir verwenden, um die Wärmeenergie in einem Objekt zu messen. Da Wärmeenergie niemals negativ sein kann, ist es unerlässlich, mit der Kelvin-Skala zu arbeiten, bei der der Nullpunkt dem vollständigen Fehlen dieser Energie entspricht.

ID:(1009, 0)

Beschreibung

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Hitze wird mit Elementen wie Feuer in Verbindung gebracht, die dazu führen, dass die Wassertemperatur steigt. Durch Erwärmung entsteht Bewegung, was darauf hinweist, dass Hitze mit mechanischer Energie verbunden ist. Selbst der Griff eines Topfes erhitzt sich, und unser Körper ist in der Lage, diese Temperatur wahrzunehmen. Darüber hinaus emittiert Feuer Strahlung, die Gegenstände erwärmt, die ihr ausgesetzt sind.

Daraus können wir ableiten, dass wir durch die Übertragung von Wärme die Temperatur eines Objekts erhöhen können und dass die Erzeugung von Bewegung mit Energie verbunden ist.

ID:(585, 0)

Konzept

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Ausgewählter Parameter

Berechnungen

ID:(15228, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wenn ein Körper anfangs eine Wärmemenge von der Anfängliche Hitze ($Q_i$) hat und anschließend eine Wärmemenge von der Schlusshitze ($Q_f$) aufweist ($Q_f > Q_i$), bedeutet dies, dass dem Körper Wärme zugeführt wurde der Wärmeunterschied ($\Delta Q$). Im umgekehrten Fall, wenn ($Q_f < Q_i$), hat der Körper Wärme abgegeben.

$ \Delta Q = Q_f - Q_i $

Bedingungen

Variablen

$Q_i$

Anfängliche Hitze

$J$

$Q_f$

Schlusshitze

$J$

$\Delta Q$

Wärmeunterschied

$J$

Beziehung

ID:(12772, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wenn ein System zu Beginn bei eine Temperatur im Ausgangszustand ($T_i$) ist und dann bei die Temperatur im Endzustand ($T_f$) ist, wird die Differenz sein:

$ \Delta T = T_f- T_i$

Bedingungen

Variablen

$T_i$

Temperatur im Ausgangszustand

$K$

$T_f$

Temperatur im Endzustand

$K$

$\Delta T$

Temperaturdifferenz

$K$

Beziehung

Der Temperaturunterschied ist unabhängig davon, ob diese Werte in Grad Celsius oder Kelvin angegeben sind.

ID:(4381, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Wenn die Variation des Wärme ($\Delta Q$) zu einem Körper hinzugefügt wird, beobachten wir eine proportionale Zunahme von die Temperaturschwankungen ($\Delta T$). Daher können wir eine Proportionalitätskonstante die Wärmekapazität ($C$) einführen, die als Wärmekapazität bezeichnet wird und die folgende Beziehung festlegt:

$ \Delta Q = C \Delta T $

Bedingungen

Variablen

$\Delta T$

Temperaturschwankungen

$K$

$\Delta Q$

Variation des Wärme

$J$

$C$

Wärmekapazität

$J/K$

Beziehung

ID:(3197, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Wärmekapazität ist mit mikroskopischen Schwingungen verbunden, daher hängt sie weniger von der Masse und mehr von der Anzahl der Atome ab. Aus diesem Grund macht es Sinn, das Konzept von der Spezifische Wärme ($c$) einzuführen, das wie folgt berechnet wird: die Wärmekapazität ($C$) pro Einheit von die Masse ($M$).

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Bedingungen

Variablen

$M$

Masse

$kg$

$c$

Spezifische Wärme

$J/kg K$

$C$

Wärmekapazität

$J/K$

Beziehung

ID:(3483, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Beziehung zwischen die Variation des Wärme ($\Delta Q$) und der Veränderung von die Temperaturschwankungen ($\Delta T$) in einem Feststoff oder einer Flüssigkeit wird durch die Wärmekapazität ($C$) gemäß der folgenden Gleichung festgelegt:

Durch die Einführung von der Spezifische Wärme ($c$) und die Masse ($M$) kann die Gleichung wie folgt ausgedrückt werden:

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Bedingungen

Variablen

$M$

Masse

$kg$

$c$

Spezifische Wärme

$J/kg K$

$\Delta T$

Temperaturschwankungen

$K$

$\Delta Q$

Variation des Wärme

$J$

Beziehung

Entwicklung

Die Variation des Wärme ($\Delta Q$) ist in Beziehung zu die Temperaturschwankungen ($\Delta T$) und die Wärmekapazität ($C$) wie folgt:

$ \Delta Q = C \Delta T $

Wobei die Wärmekapazität ($C$) durch der Spezifische Wärme ($c$) und die Masse ($M$) gemäß folgender Beziehung ersetzt werden kann:

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Daher erhalten wir:

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Da die spezifische Wärmekapazität nicht von der Menge der Masse abhängt, wird ihr Wert allein durch die Art des Materials bestimmt. Dies ermöglicht ihre Messung, Tabellierung und spätere Referenz und Verwendung.

ID:(11112, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die Menge von die Wärmekapazität ($C$) in einem System von die i-te Masse des Systems ($M_i$) mit der Spezifische Wärme der i-ten Masse ($c_i$) kann wie folgt berechnet werden:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

Daher ergibt sich die Gesamtsumme für der Spezifische Wärme ($c$) wie folgt:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

Bedingungen

Variablen

Beziehung

Entwicklung

Die Menge von die Wärmekapazität ($C$) in einem System von die i-te Masse des Systems ($M_i$) mit der Spezifische Wärme der i-ten Masse ($c_i$) kann wie folgt berechnet werden:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

wobei die Summe der Massen wie folgt erhalten wird:

$M = \displaystyle\sum_i M_i$

Daher können wir mit Hilfe der Gleichung

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

die Wärmekapazität ($C$) wie folgt berechnen:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

ID:(15126, 0)

Gleichung

>Top, >Modell

Die spezifische Wärmekapazität des Bodens hängt von den Variablen die Sandtrockenmasse ($M_a$), die Trockene Schlammmasse in der Probe ($M_i$) und die Masa seca de arcilla en la muestra ($M_c$) ab, zusätzlich zu die Wassermasse im Boden ($M_w$). Zusammen mit der Spezifische Wärme von Sand ($c_a$), der Spezifische Wärme von Schluff ($c_i$), der Spezifische Wärme von Ton ($c_c$) und der Spezifische Wärme von Wasser ($c_w$) ermöglichen diese Variablen die Berechnung der spezifischen Wärmekapazität des Bodens. Insbesondere können wir mit den Verhältnissen die Massenanteil von Sand in der Probe ($g_a$), die Massenanteil von Schluff in der Probe ($g_i$), die Massenanteil von Ton in der Probe ($g_c$) und die Beziehung gravimetrische Wasser Solido ($\theta_w$) arbeiten und nachweisen, dass:

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

Bedingungen

Variablen

Beziehung

Entwicklung

Mit die i-te Masse des Systems ($M_i$) und der Spezifische Wärme der i-ten Masse ($c_i$) können Sie der Spezifische Wärme ($c$) für den Boden mithilfe der folgenden Gleichung berechnen:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

Zusätzlich können Sie mit den Variablen die Sandtrockenmasse ($M_a$), die Trockene Schlammmasse in der Probe ($M_i$), die Masa seca de arcilla en la muestra ($M_c$) und die Wassermasse im Boden ($M_w$) zusammen mit der Spezifische Wärme von Sand ($c_a$), der Spezifische Wärme von Schluff ($c_i$), der Spezifische Wärme von Ton ($c_c$) und der Spezifische Wärme von Wasser ($c_w$) die spezifische Wärme (

$c$

) mit der folgenden Formel erhalten:

$c=\displaystyle\frac{M_ac_a+M_ic_i+M_cc_c+M_wc_w}{M_a+M_i+M_c+M_w}$

Unter Verwendung der folgenden Gleichungen:

$ g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }$

$ g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }$

$ g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }$

$ g_a + g_i + g_c = 1$

und

$ \theta_w =\displaystyle\frac{ M_w }{ M_s }$

Wird der Spezifische Wärme ($c$) dann mit der folgenden Gleichung vereinfacht:

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

Die spezifische Wärme hängt hauptsächlich vom Wassergehalt ab, aber auch von der Textur und somit vom Anteil von Sand, Schluff und Ton im Boden. In jedem Fall sind die spezifischen Wärmekapazitäten der verschiedenen Komponenten wie folgt:

ID:(15125, 0)