Загрузить PDF
Загрузить PDF
Удельная теплоемкость — это энергия, необходимая для того, чтобы поднять температуру одного грамма чистого вещества на один градус Цельсия. Удельная теплоемкость вещества зависит от его химического состава и агрегатного состояния. Открытие удельной теплоемкости подстегнуло развитие термодинамики, науки о переходах энергии, касающейся теплоты и работы системы. Удельная теплоемкость и термодинамика широко используются в химии, ядерной инженерии и аэродинамики, а также в повседневной жизни для радиаторов и систем охлаждения автомобилей. Если вы хотите узнать, как вычислить удельную теплоемкость, следуйте приведенной ниже инструкции.
Шаги
-
Ознакомьтесь с величинами, которые используются для расчета удельной теплоемкости. Прежде чем рассчитывать удельную теплоемкость, важно знать, какие величины используются для ее расчета. Вы должны знать, как выглядит символ каждой величины, и понимать, что он означает. Далее приведены величины, которые обычно используются в выражении для расчета удельной теплоемкости вещества: [1] X Источник информации
- Дельта, или символ Δ, подразумевает изменение величины.
- Например, если ваша первая температура (T1) составляет 150 ºC, а вторая (T2) составляет 20 ºC, тогда ΔT, или изменение температуры, составит 150 ºC - 20 ºC = 130 ºC.
- Масса образца обозначается буквой m.
- Количество теплоты обозначается буквой Q. Единица измерения количества теплоты — Дж, или джоуль.
- T — это температура вещества.
- Удельная теплоемкость обозначается буквой C p .
- Дельта, или символ Δ, подразумевает изменение величины.
-
Выучите выражение для определения удельной теплоемкости. Ознакомившись с величинами, которые используются для вычисления удельной теплоемкости, вы должны выучить уравнение для определения удельной теплоемкости вещества. [2] X Источник информации Формула имеет вид: C p = Q/mΔT .
- Вы можете оперировать этой формулой, если хотите узнать изменение количества теплоты вместо удельной теплоемкости. Вот как это будет выглядеть:
- ΔQ = mC p ΔT
Реклама - Вы можете оперировать этой формулой, если хотите узнать изменение количества теплоты вместо удельной теплоемкости. Вот как это будет выглядеть:
-
Изучите формулу. Сначала вам нужно изучить выражение для того, чтобы понять, что вам нужно сделать, чтобы найти удельную теплоемкость. Рассмотрим следующую задачу: определите удельную теплоемкость 350 г неизвестного вещества, если при сообщении ему 34 700 Дж теплоты его температура поднялась с 22 до 173 ºC без фазовых переходов.
-
Запишите известные и неизвестные факторы. Разобравшись с задачей, вы можете записать все известные и неизвестные переменные, чтобы лучше понять, с чем вы имеете дело. Вот как это делается: [3] X Источник информации
- m = 350 г
- Q = 34 700 Дж
- ΔT = 173 ºC - 22 ºC = 151 ºC
- C p = неизвестно
-
Подставьте в уравнение известные величины. Известны все значения за исключением C p , поэтому необходимо подставить в исходное уравнение все остальные величины и найти C p . Делается это так:
- Исходное уравнение: C p = Q/mΔT
- C p = 34 700 Дж/(350 г x 151 ºC)
-
Найдите ответ. Теперь, после того как вы подставили известные величины в выражение, вам осталось выполнить несколько простейших арифметических действий, чтобы узнать ответ. Окончательный ответ — удельная теплоемкость составляет 0,65657521286 Дж/(г x ºC).
- C p = 34,700 Дж/(350 г x 151 ºC)
- C p = 34,700 Дж/(52850 г x ºC)
- C p = 0,65657521286 Дж/(г x ºC)
Реклама
Советы
- Иногда для изучения процесса теплопередачи в процессе физических или химических превращений может использоваться калориметр.
- При нахождении удельной теплоемкости по возможности сокращайте единицы измерения.
- Изменение температуры при прочих равных условиях значительнее для материалов с низкой удельной теплоемкостью.
- Металл нагревается быстрее воды из-за низкой удельной теплоемкости.
- Изучите формулу расчета удельной теплоемкости пищевых продуктов C p = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a — это уравнение для нахождения удельной теплоемкости, где w — процентное содержание воды в продукте, p — процентное содержание белков, f — процентное содержание жиров, c — процентное содержание углеводов, a — процентное содержание неорганических компонентов. Уравнение учитывает массовую долю (x) всех твердых веществ, которые составляют пищу. Расчет удельной теплоемкости приведен в кДж/(кг х K).
- Удельную теплоемкость многих материалов можно найти в интернете и проверить свой ответ.
- Системная единица СИ (Международная система единиц измерения) удельной теплоемкости — джоуль на градус Цельсия на грамм. В странах с британской системой мер она измеряется в калориях на градус Фаренгейта на фунт.
Реклама
Источники
- ↑ https://www.softschools.com/formulas/physics/specific_heat_formula/61/
- ↑ https://www.physicsclassroom.com/class/thermalP/Lesson-2/Measuring-the-Quantity-of-Heat
- ↑ https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Introductory_Chemistry_(CK-12)/17%3A_Thermochemistry/17.05%3A_Specific_Heat_Calculations
- http://www.merriam-webster.com/dictionary/specific%2Bheat
- http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/specheat.html
- http://www.chemteam.info/Thermochem/Determine-Specific-Heat.html
Реклама
