Производные единицы СИ по разделам физики

[пространство и время ] [периодические и связанные с ними явления ] [механика ] [теплота ] [электричество и магнетизм ] [оптика ] [акустика ] [физическая химия и молекулярная физика ] [атомная и ядерная физика ]

ТЕПЛОТА

Температурный коэффициент α - величина, равная отношению относительного изменения dX/X_o физической величины к изменению dT температуры от принятой за начальную:
α = dX / X_o dT, где Х_о - значение физической величины при температуре, принятой за начальную;
dim α = Θ^-1, единица - кельвин в минус первой степени (K^-1, К^-1);
Кельвин в минус первой степени равен температурному коэффициенту относительного изменения физической величины, при котором изменение температуры на 1 К от принятой за начальную вызывает относительное изменение этой величины, равное единице.

Температурный градиент grad T - векторная величина, численно равная изменению температуры на единице длины и направленная в сторону наиболее быстрого изменения температуры температурного поля;
dim grad T = L^-1 Θ, единица - кельвин на метр (K/m; К/м).
Кельвин на метр равен температурному градиенту поля, в котором на участке длиной 1 м в направлении градиента температура изменяется на 1 К.

Внутренняя энергия U системы - энергия хаотического теплового движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов и т.п.) и энергия взаимодействия этих частиц.
Внутренняя энергия, как и любая другая энергия, имеет размерность работы:
dim U = L² M T^-2 и выражается в джоулях (J; Дж).

Теплота, количество теплоты Q - часть внутренней энергии, которая самопроизвольно, без внешнего воздействия переходит от тел более нагретых к телам менее нагретым посредством теплопроводности или лучеиспускания;
dim Q = L² M T^-2, единица - джоуль (J; Дж).
Джоуль равен количеству теплоты, эквивалентному работе 1 Дж.

Примечание. В джоулях также выражаются термодинамический потенциал (энтальпия, изохорно-изотермический потенциал, изобарно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции.

Тепловой поток Φ через некоторую поверхность - величина, равная отношению количества теплоты dQ, прошедшей через эту поверхность, ко времени dt, за которое прошло это количество теплоты:
Φ = dQ / dt. Размерность теплового потока равна размерности мощности:
dim Φ = L² М Т^-3, единица - ватт (W, Вт).
Ватт равен тепловому потоку, эквивалентному механической мощности 1 Вт.

Поверхностная плотность теплового потока q - величина, равная отношению теплового потока dΦ к площади dS поверхности, через которую проходит этот поток:
q = dΦ / dS; dim q = M T^-3, единица - ватт на квадратный метр (W/m²; Вт/м²).
Ватт на квадратный метр равен поверхностной плотности теплового потока, при которой тепловой поток 1 Вт равномерно распределен по поверхности площадью 1 м².

Коэффициент теплопроводности λ - величина, равная плотности теплового потока, обусловленного теплопроводностью при градиенте температуры, равном единице. Входит в качестве коэффициента в формулу, определяющую количество теплоты, перенесенное за время t через поверхность площадью S в направлении нормали к этой поверхности:

Q = λ	dT	S t,
	dx

где dT / dx - градиент температуры;
dim λ = L M T^-3 θ^-1, единица - ватт на метр-кельвин (W/(m-K); Вт/(м-К)).
Ватт на метр-кельвин равен коэффициенту теплопроводности вещества, в котором при стационарном режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м² устанавливается температурный градиент 1 К/м.

Теплоемкость С тела (системы) - величина, равная отношению количества теплоты dQ, необходимой для нагревания тела (системы тел), к разности температур dT тела:
С = dQ / dT, dim C = L² M T^-2 θ^-1, единица - джоуль на кельвин (J/K; Дж/К).
Джоуль на кельвин равен теплоемкости системы, температура которой повышается на 1 К при подведении к системе количества теплоты 1 Дж.

Удельная теплоемкость c вещества - величина, равная отношению теплоемкости C однородного тела (системы) к его массе:
c = C / m, dim c = L² T^-2 θ^-1, единица - джоуль на килограмм-кельвин (J/(kg-K); Дж/(кг-К)).
Джоуль на килограмм-кельвин равен удельной теплоемкости вещества, имеющего при массе 1 кг теплоемкость 1 Дж/К.

Температуропроводность α - величина, характеризующая скорость выравнивания температуры при нестационарной теплопроводности и равная отношению коэффициента теплопроводности λ к объемной теплоемкости С_рρ вещества:
α = λ / (C_pρ), где С_р - удельная теплоемкость вещества при постоянном давлении; ρ - плотность вещества;
dim α = L² T^-1, единица - квадратный метр на секунду (m²/s; м²/с).
Квадратный метр на секунду равен температуропроводности вещества с коэффициентом теплопроводности 1 Вт/(м-К), удельной теплоемкостью при постоянном давлении 1 Дж/(кг-К) и плотностью 1 кг/м³.

Удельная газовая постоянная В - величина, равная отношению работы dA, совершаемой идеальным газом при изобарном нагревании, к массе газа m и интервалу температур dT, на который газ нагревается: В = dA / (m dT); dim B=L² T^-2 θ^-1,единица - джоуль на килограмм-кельвин (J/(kg-K); Дж/(кг-К)).
Джоуль на килограмм-кельвин равен удельной газовой постоянной идеального газа массой 1 кг, совершающего при повышении температуры на 1 К при постоянном давлении работу 1 Дж.

Энтропия S системы - однозначная функция состояния системы, определяемая соотношением dS = dQ / T, где dQ - бесконечно малое количество теплоты, сообщенной системе при температуре Т;
dim S = L² M T^-2 &theta^-1, единица - джоуль на кельвин (J/K; Дж/К).
Джоуль на кельвин равен изменению энтропии системы, которой при температуре nК в изотермическом процессе сообщается количество теплоты nДж.

Удельная энтропия s - величина, равная отношению энтропии dS к массе dm системы: s = dS / dm; dim s = L2 T-2 θ-1, единица - джоуль на килограмм-кельвин (J/(kg.K); Дж/(кг-К)).
Джоуль на килограмм-кельвин равен удельной энтропии вещества, в котором при массе 1 кг изменение энтропии составляет 1 Дж/К.

Удельное количество теплоты q - величина, равная отношению количества теплоты dQ, подводимого к системе или отводимого от нее в ходе процесса, к массе dm системы: q = dQ / dm; dim q = L2T-2, единица - джоуль на килограмм (J/kg; Дж/кг).
Джоуль на килограмм равен удельному количеству теплоты процесса, в ходе которого к веществу массой 1 кг подводится (или отводится от него) количество теплоты 1 Дж.

Примечание. В джоулях на килограмм выражаются также удельный термодинамический потенциал, удельная теплота фазового превращения, удельная теплота химической реакции.