열과 열량 측정
열은 항상 더 뜨거운 물체에서 더 차가운 물체로 흐르고, 결코 반대로는 흐르지 않으며, 둘 다 같은 온도에 도달할 때까지 계속된다. 필요한 에너지는 세 가지에 의존한다: 가열하는 물질의 양, 그 물질이 무엇으로 되었는지, 그리고 원하는 온도 변화의 크기이다.
Q = m · c · ΔT
- Q — 열 에너지 (J): 열로서 물체에 들어오고 나가는 에너지
- m — 질량 (kg): 가열·냉각되는 물질의 양
- c — 비열 (J/(kg·K)): 그 물질 1 kg의 온도를 1 K 올리는 데 필요한 에너지
- ΔT — 온도 변화 (K): 최종 온도와 초기 온도의 차이
2 kg의 물을 5 K 데우는 데 필요한 열 에너지는? (물의 비열 ≈ 4000 J/(kg·K))
- m = 2 kg
- c = 4000 J/(kg·K)
- ΔT = 5 K
- Q = m · c · ΔT
- Q = 2 kg × 4000 J/(kg·K) × 5 K
Q = 40,000 J