Căldura specifică este cantitatea de energie necesară pentru a crește un grad Celsius de un gram dintr-o substanță pură. Căldura specifică a unei substanțe depinde de structura și faza moleculară a acesteia. Descoperirea căldurii specifice a reînviat studiul termodinamicii, studiul schimbărilor de energie prin căldură și activitatea unui sistem. Căldura și termodinamica specifice sunt utilizate pe scară largă în chimie, inginerie nucleară și aerodinamică, precum și în viața de zi cu zi în radiatoarele și sistemele de răcire ale automobilelor. Dacă doriți să știți cum să calculați căldura specifică, urmați acești pași.
Etapa
Metoda 1 din 2: Învățarea elementelor de bază
Pasul 1. Înțelegeți termenii folosiți pentru a calcula călduri specifice
Este important să înțelegeți termenii utilizați pentru a calcula călduri specifice înainte de a învăța formula pentru călduri specifice. Trebuie să știi cum să distingi simbolurile fiecărui termen și să le înțelegi semnificația. Iată câțiva termeni care sunt adesea folosiți în ecuații pentru a calcula căldura specifică a unei substanțe:
-
Delta sau simbolul reprezintă o modificare a unei variabile.
De exemplu, dacă temperatura inițială (T1) este 150 ° C, iar cea de-a doua temperatură (T2) este 20 ° C, atunci T sau modificarea temperaturii, reprezintă 150 ° C - 20 ° C sau 130 ° C
- Masa materialului este notată cu m.
- Cantitatea de căldură este notată cu Q. Cantitatea de căldură este notată cu unități de J sau Joule.
- T este temperatura substanței.
- Căldura specifică este notată cu Cp.
Pasul 2. Studiază ecuațiile pentru călduri specifice
Dacă sunteți familiarizați cu termenii folosiți pentru a calcula căldura specifică, ar trebui să studiați ecuația pentru a găsi căldura specifică a unei substanțe. Formula este: Cp = Q / mΔT.
-
Puteți schimba această formulă dacă doriți să găsiți schimbarea de căldură în loc de căldură specifică. Formula va arăta astfel:
Q = mCpT
Metoda 2 din 2: Calcularea căldurii specifice
Pasul 1. Studiază ecuațiile
În primul rând, trebuie să te uiți la ecuație pentru a afla ce trebuie să faci pentru a găsi căldura specifică. Aruncați o privire la această problemă: Găsiți căldura specifică de 350 g dintr-o substanță necunoscută dacă i se dă o căldură de 34.700 Jouli și temperatura acesteia crește de la 22 ° C la 173 ° C fără o schimbare de fază.
Pasul 2. Notați factorii cunoscuți și necunoscuți
Dacă înțelegeți deja problema, puteți nota variabilele cunoscute și necunoscute pentru a cunoaște mai bine ce faceți. Iată cum să o faceți:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cp = necunoscut
Pasul 3. Conectați factorii cunoscuți în ecuație
Știți deja valoarea tuturor variabilelor, cu excepția lui Cp, deci trebuie să conectați celelalte valori la ecuația originală și să găsiți Cp Iată cum o faceți:
- Ecuația inițială: Cp = Q / mΔT
- c = 34.700 J / (350 g x 151ºC)
Pasul 4. Rezolvați ecuația
Deoarece ați luat deja în considerare factorii cunoscuți în ecuație, folosiți doar aritmetica simplă pentru a o rezolva. Căldura specifică sau produsul final este de 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)
sfaturi
- Unitatea SI (International System) pentru căldură specifică este Joule pe grad Celsius pe gram.
- Metalul se încălzește mai repede decât apa din cauza căldurii sale specifice.
- Calorimetrele sunt uneori folosite pentru transferul de căldură atunci când are loc o schimbare fizică sau chimică.
- Când căutați călduri specifice, tăiați unitățile care pot fi tăiate.
- Căldurile specifice pentru multe obiecte pot fi căutate online pentru a vă verifica munca.
- Schimbarea temperaturii în materialele care au o căldură specifică scăzută este mai mare decât pentru alte materiale dacă toate celelalte lucruri sunt egale.
- Aflați formula pentru a găsi căldura specifică a unui aliment. Cp = 4.180 x l + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a este ecuația utilizată pentru a găsi căldura specifică a alimentelor unde w este procentul de apă din aliment, p este procentul de proteine din aliment, f este procentul de grăsimi din aliment, c este procentul de carbohidrați din alimente, iar a este procentul de minerale din alimente. Această ecuație ia în considerare raportul de masă (x) al tuturor ingredientelor din alimente. Calculul căldurii specifice este scris în unități de kJ / (kg-K).
