Cum se calculează căldura specifică

Căldura specifică este cantitatea de energie necesară pentru a ridica un gram de substanță la un grad de centigrade. Căldura specifică a unei substanțe depinde atât de structura moleculară, cât și de faza sa. Descoperirea acestei proprietăți a fermentat studiile de termodinamică, studiul convertirii energetice care implică căldura și activitatea unui sistem. Căldura și termodinamica specifică sunt utilizate pe scară largă în chimie, inginerie nucleară și aerodinamică, precum și în viața cotidiană în sistemul de radiații și răcire a unei mașini. Dacă doriți să știți cum să calculați căldura specifică, urmați acești pași simpli:

conținut

Pași
Metoda 1aflați elementele de bază
Metoda 2calculați căldura specifică
Sfaturi

pași

Metoda 1
Aflați elementele de bază

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 1

Familiarizați-vă cu termenii utilizați pentru calcularea căldurii specifice. Este important să cunoaștem termenii folosiți la calcularea căldurii specifice înainte de a învăța formula. Ar trebui să recunoașteți simbolul pentru fiecare termen și să înțelegeți ce înseamnă. Iată termenii utilizați în mod obișnuit în ecuația calculării căldurii specifice a unei substanțe:

Delta, sau "Δ", Reprezintă schimbarea într-o variabilă.
- De exemplu, dacă prima dvs. temperatură (T₁) este de 150 ° C iar al doilea (T₂), 20 ° C, apoi DT, sau variația de temperatură, este de 150 ° C-20 ° C sau de 130 ° C.
Masa eșantionului este reprezentată de "m“.
Cantitatea de căldură este reprezentată de "Q", Fiind reprezentat de unitatea"J"Sau Joule.
"T"Este temperatura substanței.
Căldura specifică este reprezentată de "C_p“.

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 2

Aflați ecuația pentru căldură specifică. Odată ce v-ați familiarizat cu termenii utilizați pentru calcularea căldurii specifice, ar trebui să învățați ecuația pentru a găsi căldura specifică a unei substanțe. Formula este: C_p = Q / mΔT.

Puteți să manipulați această formulă dacă doriți să găsiți variația cantității de căldură decât căldura specifică. Ar arata astfel:
- ΔQ = mC_pDT

Metoda 2
Calculați căldura specifică

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 3

Studiați ecuația. Mai întâi, trebuie să observați ecuația pentru a avea o idee despre ceea ce va fi necesar pentru a găsi căldură specifică. Rețineți următoarea problemă: Găsiți căldura specifică de 350 g dintr-un material necunoscut atunci când se aplică 34,700 Jouli de căldură și temperatura este ridicată de la 22 ° C la 173 ° C fără schimbarea de fază.

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 4

Listează factori cunoscuți și necunoscuți. Odată ce vă simțiți confortabil cu această problemă, puteți scrie fiecare variabilă cunoscută și necunoscută pentru a obține o idee mai bună cu privire la ce veți lucra. Iată cum se face:

m = 350 g
Q = 34,700 Jouli
DT = 173 ° C - 22 ° C = 151 ° C
C_p = Necunoscut

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 5

Introduceți factorii cunoscuți în ecuație. Știți valoarea tuturor variabilelor, cu excepția "C_p"Și, prin urmare, trebuie să inserați factorii rămași în ecuația inițială și să rezolvați pentru valoarea"C_p“. Iată cum se face:

Ecuația originală: C_p = Q / mΔT
c = 34700 J / (350 g x 151 ° C)

Imaginea intitulată Calculați căldura specifică Pasul 6

Rezolvați ecuația. Acum, că factorii cunoscuți au fost puse în ecuație, folosiți o aritmetică simplă pentru ao rezolva. Căldura specifică sau răspunsul final va fi de 0,65657521286 J / (g x ° C).

C_p = 34700 J / (350 g x 151 ° C)
C_p = 34700 J / (52,850 g x ° C)
C_p = 0,65657521286 J / (g x ° C)

sfaturi

Metalul se încălzește mai repede decât apa datorită căldurii sale scăzute.
Atunci când rezolvați o valoare specifică a căldurii, eliminați unitățile transversale atunci când este posibil.
Un calorimetru poate fi uneori utilizat cu transfer de căldură în timpul unei schimbări fizice sau chimice.
Căldura specifică a multor obiecte poate fi găsită pe internet pentru referințe.
Schimbările de temperatură sunt mai mari în materialele termice foarte scăzute când toate celelalte caracteristici sunt identice.
Unitățile din SI (Système International) pentru căldura specifică sunt Joule pe grad de centigrade pe gram.
Aflați formula pentru calcularea căldurii specifice în alimente. C_p = 4.180w + 1.711p + 1.928f + 1.547c + 0.908a este ecuația utilizată pentru a găsi căldura specifică a alimentelor, în care "w"Este procentul de alimente compuse din apă"p"Este procentul de alimente compuse din proteine"f"Este procentul de alimente compuse din grăsimi"c"Este procentul de alimente compuse din carbohidrați și""Este procentul de alimente compuse din cenușă. Această ecuație ia în considerare fracțiunea de masă (x) a tuturor substanțelor solide care alcătuiesc alimentele. Calculul pentru căldura specifică este exprimat în kJ / (kg-K).