Ποια αρχή επιτρέπει τη χρήση της θερμιδομετρίας να καθορίζει την ειδική θερμική ικανότητα μιας ουσίας;
Δείτε πώς λειτουργεί:
* θερμιδομετρία: Η θερμιδομετρία περιλαμβάνει τη μέτρηση της ροής θερμότητας μέσα ή έξω από ένα σύστημα. Αυτό γίνεται με την τοποθέτηση της ουσίας σε θερμιδόμετρο (μια συσκευή που σχεδιάστηκε για να απομονώσει και να μετρήσει τη μεταφορά θερμότητας).
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Η ειδική θερμική χωρητικότητα είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου (ή Kelvin).
* Διατήρηση ενέργειας: Η θεμελιώδης αρχή αναφέρει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, να μεταφερθεί ή να μετατραπεί μόνο.
Πώς λειτουργεί η θερμιδομετρία:
1. Μεταφορά θερμότητας: Όταν μια ουσία θερμαίνεται ή ψύχεται, ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον της (το θερμιδομέτρο και το περιεχόμενό της). Αυτή η μεταφορά θερμότητας μετράται χρησιμοποιώντας το θερμιδόμετρο.
2. Ενεργειακό υπόλοιπο: Η θερμότητα που αποκτάται από την ουσία είναι ίση με τη θερμότητα που χάθηκε από το περιβάλλον (και αντίστροφα). Αυτό βασίζεται στη διατήρηση της ενέργειας.
3. Υπολογισμός: Γνωρίζοντας τη μάζα της ουσίας, την αλλαγή θερμοκρασίας και την απορρόφηση ή την απελευθέρωση της θερμότητας (μετρούμενη από το θερμιδόμετρο), μπορούμε να υπολογίσουμε την ειδική θερμική ικανότητα χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:
q =m * c * Δt
Οπου:
* q είναι η θερμότητα που απορροφάται ή απελευθερώνεται (σε joules)
* m είναι η μάζα της ουσίας (σε γραμμάρια)
* C είναι η ειδική θερμική χωρητικότητα (στον J/G ° C)
* Δt είναι η αλλαγή θερμοκρασίας (στον ° C)
Συνοπτικά: Η θερμιδομετρία βασίζεται στη διατήρηση της ενέργειας για τη μέτρηση της ροής θερμότητας, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμικής ικανότητας μιας ουσίας που βασίζεται στη μάζα, τη μεταβολή της θερμοκρασίας και τη μετρούμενη μεταφορά θερμότητας.
