Turinys

• Žingsniai
• 1 dalis iš 2: Įvaldykite pagrindus
• 2 dalis iš 2: Apskaičiuokite savitąją šilumą
• Patarimai

Savitoji šiluma yra energija, reikalinga vieno gramo grynos medžiagos temperatūrai pakelti vienu Celsijaus laipsniu. Medžiagos specifinė šiluminė talpa priklauso nuo jos cheminės sudėties ir agregacijos būsenos. Specifinės šilumos atradimas paskatino plėtoti termodinamiką, mokslą apie energijos perėjimus, susijusius su šiluma ir sistemos veikimu. Specifinė šiluma ir termodinamika plačiai naudojama chemijoje, branduolinėje inžinerijoje ir aerodinamikoje, taip pat kasdieniame radiatorių ir automobilių aušinimo sistemų gyvenime. Jei norite sužinoti, kaip apskaičiuoti konkrečią šilumą, vykdykite toliau pateiktas instrukcijas.

Žingsniai

1 dalis iš 2: Įvaldykite pagrindus

1. 1 Peržiūrėkite konkrečiai šilumai apskaičiuoti naudojamas vertes. Labai svarbu žinoti vertes, kurios naudojamos apskaičiuojant savitąją šilumą. Jūs turite žinoti, kaip atrodo kiekvienos vertės simbolis, ir suprasti, ką jis reiškia. Toliau pateikiamos reikšmės, kurios dažniausiai naudojamos išraiškoje apskaičiuojant konkrečią medžiagos šilumą:
   • „Delta“ arba simbolis „Δ“ reiškia vertės pasikeitimą.
     • Pavyzdžiui, jei jūsų pirmoji temperatūra (T1) yra 150 ° C, o antroji (T2) yra 20 ° C, tada ΔT arba temperatūros pokytis būtų 150 ° C - 20 ° C = 130 ° C.
   • Mėginio masė žymima raide „m“.
   • Šilumos kiekis nurodomas raide „Q“. Šilumos kiekio matavimo vienetas yra „J“ arba „Joule“.
   • „T“ yra medžiagos temperatūra.
   • Savitoji šiluma žymima raide „C_p».
2. 2 Išmokite specifinės šilumos išraišką. Susipažinęs su kiekiais, naudojamais apskaičiuojant savitąją šilumą, turėtumėte išmokti lygtį, pagal kurią nustatoma medžiagos specifinė šiluma. Formulė yra tokia: C_p = Q / mΔT.
   • Galite naudoti šią formulę, jei norite sužinoti, kiek pasikeitė šilumos kiekis, o ne konkreti šilumos talpa. Štai kaip tai atrodys:
     • ΔQ = mC_pΔT

2 dalis iš 2: Apskaičiuokite savitąją šilumą

1. 1 Išnagrinėkite formulę. Pirmiausia turite išstudijuoti išraišką, kad suprastumėte, ką turite padaryti, kad surastumėte konkrečią šilumą. Apsvarstykime šią užduotį: Nustatykite 350 g nežinomos medžiagos savitąją šilumą, jei jai skleidžiant 34 700 J šilumos jos temperatūra pakilo nuo 22 iki 173 ° C be fazinių perėjimų.
2. 2 Užsirašykite žinomus ir nežinomus veiksnius. Kai suprasite problemą, galite užsirašyti visus žinomus ir nežinomus kintamuosius, kad geriau suprastumėte, su kuo susiduriate. Štai kaip tai padaryti:
   • m = 350 g
   • Q = 34 700 J
   • ΔT = 173 ºC - 22 ºC = 151 ºC
   • C_p = nežinoma
3. 3 Prijunkite nežinomus veiksnius į lygtį. Visos vertės žinomos, išskyrus „C_pc “, todėl į pradinę lygtį būtina pakeisti visus kitus veiksnius ir rasti„ C “_p". Jūs turite tai padaryti taip:
   • Pradinė lygtis: C_p = Q / mΔT
   • c = 34 700 J / (350 g x 151 ºC)
4. 4 Raskite atsakymą. Dabar, pakeisdami žinomas išraiškos vertes, jums tereikia atlikti keletą paprastų aritmetinių operacijų, kad sužinotumėte atsakymą. Galutinis atsakymas - savitoji šiluma yra 0,65657521286 J / (g x ºC).
   • C_p = 34,700 J / (350 g x 151 ºC)
   • C_p = 34.700 J / (52850 g x ºC)
   • C_p = 0,65657521286 J / (g x ºC)

Patarimai

• Metalas įkaista greičiau nei vanduo dėl mažos savitosios šilumos.
• Rasdami specifinę šilumą, kai tik įmanoma, sumažinkite vienetus.
• Daugelio medžiagų specifinę kaitrą galima rasti internete, kad patikrintumėte savo atsakymą.
• Kartais kalorimetras gali būti naudojamas šilumos perdavimo procesui fizinių ar cheminių virsmų metu tirti.
• Temperatūros pokytis, kai visi kiti dalykai yra vienodi, yra reikšmingesnis medžiagoms, kurių šiluma yra maža.
• SI (tarptautinė vienetų sistema) sistemos vienetas, skirtas specifinei šilumai, yra džaulis vienam Celsijaus laipsniui už gramą. Britanijos šalyse jis matuojamas kalorijomis už Farenheitą už svarą.
• Sužinokite konkrečios maisto šilumos apskaičiavimo formulę C_p = 4,180 x p + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a yra savitosios šilumos nustatymo lygtis, kurioje „w“ yra vandens procentinė dalis produkte, „p“ - baltymų procentinė dalis, „f“ yra riebalų procentinė dalis, „c“ yra angliavandenių procentinė dalis ir „a“ yra neorganinių komponentų procentinė dalis. Lygtis atsižvelgia į visų maistą sudarančių kietųjų medžiagų masės dalį (x). Savitoji šiluma apskaičiuojama kJ / (kg x K).