Як обчислити питому теплоємність: 6 кроків

Питома теплоємність - це енергія, необхідна для того, щоб підняти температуру одного грама чистого речовини на один градус Цельсія. Питома теплоємність речовини залежить від його хімічного складу і агрегатного стану. Відкриття питомої теплоємності підстьобнуло розвиток термодинаміки, науки про переходах енергії, що стосується теплоти і роботи системи. Питома теплоємність і термодинаміка широко використовуються в хімії, ядерної інженерії і аеродинаміки, а також у повсякденному житті для радіаторів і систем охолодження автомобілів. Якщо ви хочете дізнатися, як обчислити питому теплоємність, дотримуйтесь наведеної нижче інструкції.

кроки

Частина 1 з 2:

Освойте основи

1. Ознайомтеся з величинами, які використовуються для розрахунку питомої теплоємності. Дуже важливо знати величини, які використовуються для розрахунку питомої теплоємності. Ви повинні знати, як виглядає символ кожної величини, і розуміти, що він означає. Далі наведені величини, які зазвичай використовуються в вираженні для розрахунку питомої теплоємності речовини:

Дельта, або символ «Δ», має на увазі зміну величини.

Наприклад, якщо ваша перша температура (T1) становить 150 ºC, а друга (T2) составляет20 ºC, тоді ΔT, або зміна температури, складе 150 ºC - 20 ºC = 130 ºC.

Маса зразка позначається буквою «m».

Кількість теплоти позначається буквою «Q». Одиниця виміру кількості теплоти - «Дж», або Джоуль.

«T» - це температура речовини.

Питома теплоємність позначається буквою «C_p».

2. Освойте вираз для визначення питомої теплоємності. Ознайомившись з величинами, які використовуються для обчислення питомої теплоємності, ви повинні вивчити рівняння для визначення питомої теплоємності речовини. Формула має вигляд: C_p = Q / mΔT.

Ви можете оперувати цією формулою, якщо хочете дізнатися зміна кількості теплоти замість питомої теплоємності. Ось як це буде виглядати:

ΔQ = mC_pΔT

Частина 2 з 2:

Обчисліть питому теплоємність

1. вивчіть формулу. Спочатку вам потрібно вивчити вираз для того, щоб зрозуміти, що вам потрібно зробити, щоб знайти питому теплоємність. Давайте розглянемо наступну задачу: Визначте питому теплоємність 350 г невідомої речовини, якщо при повідомленні йому 34 700 дж теплоти його температура піднялася з 22 до 173 ºC без фазових переходів.

2. Запишіть відомі і невідомі чинники. Розібравшись із завданням, ви можете записати всі відомі і невідомі змінні, щоб краще зрозуміти, з чим ви маєте справу. Ось як це робиться:

m = 350 г

Q = 34 700 Дж

ΔT = 173 ºC - 22 ºC = 151 ºC

C_p = невідомо

3. Підставте невідомі фактори в рівняння. Відомі всі значення за винятком «C_pc », тому необхідно підставити у вихідне рівняння всі інші чинники і знайти« C_p». Робити це потрібно так:

Початкове рівняння: C_p = Q / mΔT

c = 34 700 Дж / (350 г x 151 ºC)

4. Знайдіть відповідь. Тепер, після того як ви підставили відомі величини в вираз, вам залишилося виконати кілька найпростіших арифметичних дій, щоб дізнатися відповідь. Питома теплоємність - остаточну відповідь - становить +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)

Поради

Метал нагрівається швидше води через низьку питомої теплоємності.
При знаходженні питомої теплоємності скорочуйте одиниці виміру тоді, коли це можливо.
Питому теплоємність багатьох матеріалів можна знайти в інтернеті для перевірки вашої відповіді.
Іноді для вивчення процесі теплопередачі в процесі фізичних або хімічних перетворень може використовуватися калориметр.
Зміна температури при інших рівних умовах значніше для матеріалів з низькою питомою теплоємністю.
Системна одиниця СІ (Міжнародна система одиниць вимірювання) питомої теплоємності - джоуль на градус Цельсія на грам. У країнах з британською системою заходів вона вимірюється в калоріях на градус Фаренгейта на фунт.
Вивчіть формулу розрахунку питомої теплоємності харчових продуктів C_p = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a - це рівняння для знаходження питомої теплоємності, де «w» - процентний вміст води в продукті, «p» - процентний вміст білків, «f» - процентний вміст жирів, «c» - процентний вміст вуглеводів і «a» - процентний вміст неорганічних компонентів. Рівняння враховує масову частку (x) всіх твердих речовин, які становлять їжу. Розрахунок питомої теплоємності наведено в кДж / (кг х K).