Περιεχόμενο

• Για να πας
• Μέθοδος 1 από 2: Εκμάθηση των βασικών
• Μέθοδος 2 από 2: Υπολογισμός ειδικής θερμότητας
• Συμβουλές

Ειδική θερμότητα είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμαρίου μιας ουσίας κατά 1 βαθμό Κελσίου. Η ειδική θερμότητα μιας ουσίας εξαρτάται τόσο από τη μοριακή δομή όσο και από τη φάση στην οποία βρίσκεται η ουσία. Η ανακάλυψη συγκεκριμένης θερμότητας έδωσε ώθηση στη μελέτη της θερμοδυναμικής, στη μελέτη της μετατροπής ενέργειας από τη θερμότητα και στη λειτουργία των συστημάτων. Ειδική θερμότητα και θερμοδυναμική χρησιμοποιούνται εκτενώς στη χημεία, την πυρηνική έρευνα και την αεροδυναμική, καθώς και στην καθημερινή ζωή στο κεντρικό σύστημα θέρμανσης και ψύξης στο αυτοκίνητό σας. Αν θέλετε να μάθετε πώς να υπολογίζετε συγκεκριμένη θερμότητα, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα.

Για να πας

Μέθοδος 1 από 2: Εκμάθηση των βασικών

1. Πριν μάθετε περισσότερα σχετικά με τους τύπους που πρέπει να χρησιμοποιήσετε, εξοικειωθείτε με τους όρους που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμότητας. Μάθετε να αναγνωρίζετε τους διαφορετικούς όρους και τι σημαίνουν. Ακολουθούν οι όροι που χρησιμοποιούνται πιο συχνά κατά τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμότητας μιας ουσίας:
   • Το Delta ή το σύμβολο «Δ» αντιπροσωπεύει την αλλαγή μιας μεταβλητής.
     • Για παράδειγμα, εάν η πρώτη θερμοκρασία (T1) είναι 150ºC και η δεύτερη (T2) 20ºC, τότε ΔT, ή η αλλαγή θερμοκρασίας, είναι 150ºC - 20ºC ή 130ºC.
   • Η μάζα αντιπροσωπεύεται από το "m".
   • Η ποσότητα θερμότητας αντιπροσωπεύεται από το "Q". Η ποσότητα θερμότητας αντιπροσωπεύεται από το "J", ή Joules.
   • "T" είναι η θερμοκρασία της ουσίας.
   • Η συγκεκριμένη θερμότητα αντιπροσωπεύεται από "C_Π’.
2. Η εξίσωση της συγκεκριμένης θερμότητας. Μόλις εξοικειωθείτε με τους όρους που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμότητας, θα πρέπει τώρα να μάθετε την εξίσωση. Ο τύπος είναι: ΝΤΟ._Π = Q / mΔΤ.
   • Μπορείτε να προσαρμόσετε αυτόν τον τύπο εάν θέλετε να βρείτε την αλλαγή στην ποσότητα θερμότητας και όχι στη συγκεκριμένη θερμότητα. Η εξίσωση γίνεται:
     • ΔQ = mC_ΠΔΤ

Μέθοδος 2 από 2: Υπολογισμός ειδικής θερμότητας

1. Μια πιο προσεκτική ματιά στη σύγκριση. Τι χρειάζεται για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμότητας. Ας υποθέσουμε ότι έχετε το ακόλουθο πρόβλημα: Υπολογίστε την ειδική θερμότητα 350 g μιας άγνωστης ουσίας, εάν προσθέσετε 34.700 Joules θερμότητας σε αυτήν, και η θερμοκρασία αυξάνεται από 22ºC σε 173ºC, χωρίς αλλαγή φάσης.
2. Λίστα γνωστών και άγνωστων παραγόντων. Μόλις τελειώσει η καινοτομία του προβλήματος, μπορείτε να αρχίσετε να γράφετε κάθε γνωστή και άγνωστη μεταβλητή για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα για το τι αντιμετωπίζετε. Αυτό πρέπει να κάνετε:
   • m = 350 γρ
   • Q = 34.700 Joules
   • ΔΤ = 173ºC - 22ºC = 151ºC
   • ΝΤΟ._Π = άγνωστο
3. Συνδέστε τους γνωστούς παράγοντες στην εξίσωση. Γνωρίζετε την αξία όλων εκτός από το "Γ_Πc ", οπότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους υπόλοιπους παράγοντες στην εξίσωση και να λύσετε το" C_ΠΕτσι δουλεύει:
   • Η αρχική εξίσωση: ΝΤΟ._Π = Q / mΔΤ
   • c = 34.700 J / (350 g x 151ºC)
4. Λύστε την εξίσωση. Τώρα που έχετε χρησιμοποιήσει όλους τους γνωστούς παράγοντες στην εξίσωση, τα υπόλοιπα είναι απλά μαθηματικά. Η ειδική θερμότητα είναι 0,65657521286 J / (g x ºC).
   • ΝΤΟ._Π = 34,700 J / (350 g x 151ºC)
   • ΝΤΟ._Π = 34.700 J / (52850 g x ºC)
   • ΝΤΟ._Π = 0,65657521286 J / (g x ºC)

Συμβουλές

• Το SI (Systeme International) ορίζει τη συγκεκριμένη θερμότητα ως Joules ανά βαθμό Κελσίου ανά γραμμάριο. Αλλά ο αριθμός θερμίδων ανά βαθμό Fahrenheit ανά λίβρα εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στο αυτοκρατορικό σύστημα μονάδων.
• Το μέταλλο θερμαίνεται γρηγορότερα από το νερό επειδή έχει χαμηλή ειδική θερμότητα.
• Ένα θερμιδόμετρο μπορεί μερικές φορές να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, όταν η θερμότητα μεταφέρεται.
• Κατά την επίλυση τέτοιων προβλημάτων, είναι σημαντικό να διαγράψετε τις μονάδες όπου είναι δυνατόν.
• Η συγκεκριμένη θερμότητα πολλών αντικειμένων μπορεί να βρεθεί σε ειδικά βιβλία αναφοράς ή διαδικτυακά.
• Η αλλαγή θερμοκρασίας είναι μεγαλύτερη σε υλικά με χαμηλή ειδική θερμότητα, υπό την προϋπόθεση ότι όλες οι άλλες συνθήκες παραμένουν αμετάβλητες.
• Ο τύπος για τον υπολογισμό της ειδικής θερμότητας των τροφίμων. ΝΤΟ._Π = 4.180 x βάρος + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0,908 x a είναι η εξίσωση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμότητας των τροφίμων. Το "W" είναι το ποσοστό νερού, το "p" είναι το ποσοστό πρωτεΐνης, το "f" είναι το ποσοστό λίπους, το "c" είναι το ποσοστό υδατανθράκων και το "a" είναι το ποσοστό άνθρακα. Αυτή η εξίσωση λαμβάνει υπόψη τη μάζα (x) όλων των στερεών που αποτελούν το φαγητό. Η ειδική θερμότητα εκφράζεται σε kJ / (kg-K).