Πώς επεξεργάζεστε συγκεκριμένη θερμική ικανότητα στη φυσική;
Κατανόηση συγκεκριμένης θερμικής ικανότητας
* Ορισμός: Η ειδική θερμική χωρητικότητα (που συχνά υποδηλώνεται ως «C») είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια (ή 1 χιλιόγραμμα) μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου (ή 1 Kelvin).
* Μονάδες:
* Joules ανά γραμμάριο ανά βαθμό Κελσίου (J/G ° C)
* Joules ανά χιλιόγραμμο ανά βαθμό Κελσίου (J/kg ° C)
* Joules ανά χιλιόγραμμο ανά Kelvin (J/KGK)
Formula
Ο θεμελιώδης τύπος για τον υπολογισμό της συγκεκριμένης θερμικής ικανότητας είναι:
`` `
c =q / (m * Δt)
`` `
Οπου:
* C είναι η συγκεκριμένη θερμική χωρητικότητα
* q είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απορροφάται ή απελευθερώνεται (σε joules)
* m είναι η μάζα της ουσίας (σε γραμμάρια ή κιλά)
* Δt είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας (σε βαθμούς Κελσίου ή Kelvin)
Πώς να χρησιμοποιήσετε τον τύπο
1. Προσδιορίστε τις γνωστές ποσότητες: Θα πρέπει να γνωρίζετε τουλάχιστον τρεις από τις τέσσερις μεταβλητές στον τύπο για να λύσετε για το τέταρτο.
2. Βεβαιωθείτε ότι οι συνεπείς μονάδες: Βεβαιωθείτε ότι όλες οι μονάδες είναι συμβατές. Εάν εργάζεστε με γραμμάρια, χρησιμοποιήστε J/G ° C για συγκεκριμένη θερμική ικανότητα και ούτω καθεξής.
3. Εφαρμόστε τον τύπο: Συνδέστε τις γνωστές τιμές και λύστε για την άγνωστη ποσότητα.
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι έχετε ένα μπλοκ αλουμινίου 500 γραμμάρια. Το θερμαίνετε από 20 ° C έως 50 ° C και γνωρίζετε ότι απορροφάται 10.500 joules θερμικής ενέργειας. Ποια είναι η συγκεκριμένη θερμική ικανότητα αλουμινίου;
1. γνωστές τιμές:
* Q =10.500 j
* M =500 g
* Δt =50 ° C - 20 ° C =30 ° C
2. Εφαρμόστε τον τύπο:
* C =10,500 J / (500 g * 30 ° C) =0,7 J / G ° C
Επομένως, η ειδική θερμική ικανότητα αλουμινίου είναι 0,7 J/G ° C
Βασικά σημεία
* Διαφορετικές ουσίες, διαφορετικές ειδικές θερμότητες: Κάθε ουσία έχει μια μοναδική ειδική θερμική ικανότητα. Το νερό, για παράδειγμα, έχει πολύ υψηλή ειδική θερμική ικανότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αλλάξει τη θερμοκρασία του.
* Αλλαγές φάσης: Η ειδική θερμική χωρητικότητα ισχύει για τις μεταβολές της θερμοκρασίας μέσα σε μια ενιαία φάση (στερεό, υγρό, αέριο). Οι αλλαγές φάσης (όπως η τήξη ή το βρασμό) απαιτούν διαφορετικούς υπολογισμούς.
* Θερμική χωρητικότητα έναντι ειδικής θερμικής χωρητικότητας: Η θερμική χωρητικότητα αναφέρεται στη συνολική ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας ενός αντικειμένου κατά 1 ° C. Η ειδική θερμική χωρητικότητα είναι η θερμική χωρητικότητα ανά μονάδα μάζας.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις ή θέλετε περισσότερα παραδείγματα!
