Definiția specifică a capacității de căldură
Capacitatea specifică de căldură este cantitatea de căldurăenergie necesară pentru ridicarea temperatura a unei substanțe pe unitate masa. Capacitatea specifică de căldură a unui material este o proprietate fizică. De asemenea, este un exemplu de proprietate extinsă, deoarece valoarea sa este proporțională cu dimensiunea sistemului examinat.
Acoperiri cheie: capacitate specifică de căldură
- Capacitatea de căldură specifică este cantitatea de căldură necesară pentru ridicarea temperaturii pe unitate de masă.
- De obicei, căldura din Joules este necesară pentru a crește temperatura de 1 gram de probă 1 Kelvin sau 1 grad Celsius.
- Apa are o capacitate termică specifică extrem de ridicată, ceea ce o face bună pentru reglarea temperaturii.
ÎnSI unități, capacitatea specifică de căldură (simbol: c) este cantitatea de căldură din jouli necesar să ridice 1 gram a unei substanțe 1 Kelvin. Poate fi, de asemenea, exprimat sub formă de J / kg · K. Capacitatea specifică de căldură poate fi raportată și în unitățile de calorii, pe un grad de grație Celsius. Valorile aferente sunt capacitatea de căldură molară, exprimată în J / mol · K și capacitatea de căldură volumetrică, dată în J / m
3· K.Capacitatea de căldură este definită ca raportul dintre cantitatea de energie transferată într-un material și modificarea temperaturii produse:
C = Q / ΔT
unde C este capacitate de căldură, Q este energie (de obicei exprimată în jouli) și ΔT este schimbarea temperaturii (de obicei în grade Celsius sau în Kelvin). Alternativ, ecuația poate fi scrisă:
Q = CmΔT
Căldura specifică și capacitatea de căldură sunt legate de masă:
C = m * S
Unde C este capacitate de căldură, m este masa unui material, iar S este căldură specifică. Rețineți că, deoarece căldura specifică este per unitate de masă, valoarea acesteia nu se modifică, indiferent de dimensiunea eșantionului. Deci, căldura specifică a unui galon de apă este aceeași cu căldura specifică a unei picături de apă.
Este important de remarcat relația dintre căldură adăugată, căldură specifică, masă și schimbarea temperaturii nu se aplică în timpul unei modificări de fază. Motivul pentru acest lucru se datorează faptului că căldura care este adăugată sau eliminată într-o schimbare de fază nu modifică temperatura.
De asemenea cunoscut ca si: căldura specifică, căldură specifică masei, capacitate termică
Apa are o capacitate termică specifică de 4,18 J (sau 1 calorie / gram ° C). Aceasta este o valoare mult mai mare decât cea a majorității altor substanțe, ceea ce face ca apa să fie excepțional de bună la reglarea temperaturii. În schimb, cupru are o capacitate de căldură specifică de 0,39 J.
Tabelul căldurilor specifice și capacităților de căldură
Această diagramă a valorilor specifice căldurii și capacității de căldură ar trebui să vă ajute să înțelegeți mai bine tipurile de materiale care conduc ușor căldura față de cele care nu. După cum vă așteptați, metalele au călduri specifice relativ scăzute.
| Material | Căldura specifică (J / g ° C) |
Capacitate de căldură (J / ° C pentru 100 g) |
| aur | 0.129 | 12.9 |
| Mercur | 0.140 | 14.0 |
| cupru | 0.385 | 38.5 |
| fier | 0.450 | 45.0 |
| sare (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| aluminiu | 0.902 | 90.2 |
| aer | 1.01 | 101 |
| gheaţă | 2.03 | 203 |
| apă | 4.179 | 417.9 |
surse
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Fundamentele fizicii. Wiley. p. 524.
- Kittel, Charles (2005). Introducere în fizica statului solid (Ed. A 8-a). Hoboken, New Jersey, SUA: John Wiley & Sons. p. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). Lumea chimiei fizice. Presa Universitatii Oxford. ISBN 0-19-855919-4.
- unus A. Cengel și Michael A. Boles (2010). Termodinamica: o abordare inginerească (Ediția a VII-a). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.