Specifinė šiluma yra energijos kiekis, reikalingas vienam gramui grynos medžiagos pakelti vieną Celsijaus laipsnį. Medžiagos specifinė šiluma priklauso nuo jos molekulinės struktūros ir fazės. Atradus specifinę šilumą, atgaivintas termodinamikos tyrimas, energijos pokyčių per šilumą tyrimas ir sistemos darbas. Specifinė šiluma ir termodinamika plačiai naudojama chemijoje, branduolinėje inžinerijoje ir aerodinamikoje, taip pat kasdieniame automobilių radiatorių ir aušinimo sistemų gyvenime. Jei norite sužinoti, kaip apskaičiuoti konkrečią šilumą, atlikite šiuos veiksmus.
Žingsnis
1 metodas iš 2: pagrindų mokymasis
Žingsnis 1. Supraskite terminus, naudojamus apskaičiuojant tam tikrą šilumą
Prieš išmokstant konkretaus šildymo formulę, svarbu suprasti terminus, naudojamus apskaičiuojant konkrečią šilumą. Jūs turite žinoti, kaip atskirti kiekvieno termino simbolius ir suprasti jų reikšmę. Štai keletas terminų, kurie dažnai naudojami lygtyse apskaičiuojant konkrečią medžiagos šilumą:
-
„Delta“arba simbolis reiškia kintamojo pasikeitimą.
Pavyzdžiui, jei jūsų pradinė temperatūra (T1) yra 150 ° C, o antroji temperatūra (T2) yra 20 ° C, tada T arba temperatūros pokytis reiškia 150 ° C - 20 ° C arba 130 ° C
- Medžiagos masė žymima m.
- Šilumos kiekis žymimas Q. Šilumos kiekis žymimas J arba Joule vienetais.
- T yra medžiagos temperatūra.
- Savitoji šiluma žymima Cp.
Žingsnis 2. Ištirkite lygtis konkrečioms kaitoms
Jei esate susipažinę su sąvokomis, naudojamomis apskaičiuojant savitąją šilumą, turėtumėte išstudijuoti lygtį, kad surastumėte konkrečią medžiagos šilumą. Formulė yra tokia: Cp = Q/mΔT.
-
Šią formulę galite pakeisti, jei norite rasti šilumos pokytį, o ne konkrečią šilumą. Formulė atrodys taip:
Q = mCpT
2 metodas iš 2: savitosios šilumos apskaičiavimas
1 žingsnis. Išstudijuokite lygtis
Pirmiausia turite pažvelgti į lygtį, kad sužinotumėte, ką turite padaryti, kad surastumėte konkrečią šilumą. Pažvelkite į šią problemą: suraskite 350 g nežinomos medžiagos specifinę šilumą, jei jai suteikiama 34 700 džaulių šiluma, o jos temperatūra pakyla nuo 22 ° C iki 173 ° C nekeičiant fazės.
Žingsnis 2. Užsirašykite žinomus ir nežinomus veiksnius
Jei jau suprantate problemą, galite užsirašyti žinomus ir nežinomus kintamuosius, kad geriau žinotumėte, ką darote. Štai kaip tai padaryti:
- m = 350 g
- Q = 34 700 džaulių
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cp = nežinoma
Žingsnis 3. Prijunkite žinomus veiksnius į lygtį
Jūs jau žinote visų kintamųjų vertę, išskyrus Cp, todėl jūs turite prijungti kitas vertes į pradinę lygtį ir rasti Cp Štai kaip tai padaryti:
- Pradinė lygtis: Cp = Q/mΔT
- c = 34 700 J/(350 g x 151ºC)
Žingsnis 4. Išspręskite lygtį
Kadangi jau įtraukėte žinomus veiksnius į lygtį, tiesiog naudokite paprastą aritmetiką, kad ją išspręstumėte. Savitoji šiluma arba galutinis produktas yra 0,65657521286 J/(g x C).
- Cp = 34 700 J/(350 g x 151ºC)
- Cp = 34 700 J/(52850 g x C)
- Cp = 0, 65657521286 J/(g x C)
Patarimai
- SI (tarptautinė sistema) specifinės šilumos vienetas yra džaulis vienam Celsijaus laipsniui grame.
- Metalas įkaista greičiau nei vanduo dėl mažos savitos šilumos.
- Kalorimetrai kartais naudojami šilumos perdavimui, kai įvyksta fizinis ar cheminis pokytis.
- Ieškodami konkrečios šilumos, perbraukite vienetus, kuriuos galima perbraukti.
- Norėdami patikrinti savo darbą, internete galite ieškoti konkrečių daugelio objektų šildymo sistemų.
- Medžiagų, turinčių mažą savitąją šilumą, temperatūros pokytis yra didesnis nei kitų medžiagų, jei visi kiti dalykai yra lygūs.
- Sužinokite formulę, kaip rasti tam tikrą maisto šilumą. Cp = 4180 x p + 1711 x p + 1 928 x f + 1 547 x c + 0, 908 x a yra lygtis, naudojama norint rasti specifinę maisto šilumą, kur w yra vandens procentas maiste, p yra baltymų procentas maiste, f yra riebalų procentas maiste, c yra angliavandenių procentas maistas, o a - mineralų procentas maiste. Šioje lygtyje atsižvelgiama į visų maisto sudedamųjų dalių masės santykį (x). Specifinės šilumos apskaičiavimas rašomas kJ/(kg-K) vienetais.
