Špecifická tepelná kapacita
Merná tepelná kapacita je množstvo teploenergie potrebné zvýšiť teplota látky na jednotku hmota. Merná tepelná kapacita materiálu je fyzikálna vlastnosť. Je to tiež príklad rozsiahlej nehnuteľnosti, pretože jej hodnota je úmerná veľkosti skúmaného systému.
Kľúčové cesty: Špecifická tepelná kapacita
- Merná tepelná kapacita je množstvo tepla potrebné na zvýšenie teploty na jednotku hmotnosti.
- Zvyčajne je to teplo v Jouloch potrebné na zvýšenie teploty 1 gram vzorky 1 Kelvin alebo 1 stupeň Celzia.
- Voda má extrémne vysokú špecifickú tepelnú kapacitu, vďaka čomu je vhodná na reguláciu teploty.
vSI jednotky, merná tepelná kapacita (symbol: c) je množstvo tepla v joulov požadované na zvýšenie 1 gram látky 1 Kelvin. Môže sa vyjadriť aj ako J / kg · K. Merná tepelná kapacita sa môže uvádzať aj v jednotkách kalórií na gram stupne Celzia. Súvisiace hodnoty sú molárna tepelná kapacita vyjadrená v J / mol · K a objemová tepelná kapacita uvedená v J / m.3· K.
Tepelná kapacita je definovaná ako pomer množstva energie prevedenej na materiál a zmeny teploty, ktorá sa vytvára:
C = Q / AT
kde C je tepelná kapacita, Q je energia (zvyčajne vyjadrená v jouloch) a A je zmena teploty (zvyčajne v stupňoch Celzia alebo v Kelvinoch). Alternatívne možno rovnicu napísať:
Q = CmAT
Merná tepelná a tepelná kapacita súvisí s hmotnosťou:
C = m * S
Ak C je tepelná kapacita, m je hmotnosť materiálu a S je špecifické teplo. Všimnite si, že keďže špecifické teplo je na jednotku hmotnosti, jeho hodnota sa nezmení, bez ohľadu na veľkosť vzorky. Takže merné teplo v galóne vody je rovnaké ako merné teplo v kvapke vody.
Je dôležité si uvedomiť vzťah medzi pridaným teplom, merným teplom, hmotnosťou a zmenou teploty sa neuplatňuje počas zmeny fázy. Dôvodom je to, že teplo, ktoré sa pridáva alebo odstraňuje pri zmene fázy, teplotu nemení.
Taktiež známy ako: špecifické teplo, hmotnostne špecifické teplo, tepelná kapacita
Voda má špecifickú tepelnú kapacitu 4,18 J (alebo 1 kalórie / gram ° C). Je to omnoho vyššia hodnota ako u väčšiny iných látok, vďaka čomu je voda pri regulácii teploty mimoriadne dobrá. Naopak meď má špecifickú tepelnú kapacitu 0,39 J.
Tabuľka bežných špecifických teplôt a tepelných kapacít
Táto tabuľka konkrétnych hodnôt tepelnej a tepelnej kapacity by vám mala pomôcť získať lepší prehľad o druhoch materiálov, ktoré ľahko vedú teplo, oproti tým, ktoré ich nemajú. Ako by ste mohli očakávať, kovy majú relatívne nízke špecifické teploty.
| materiál | Špecifické teplo (J / g ° C) |
Tepelná kapacita (J / ° C pre 100 g) |
| zlato | 0.129 | 12.9 |
| ortuť | 0.140 | 14.0 |
| meď | 0.385 | 38.5 |
| železo | 0.450 | 45.0 |
| soľ (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| hliník | 0.902 | 90.2 |
| ovzdušia | 1.01 | 101 |
| ľad | 2.03 | 203 |
| voda | 4.179 | 417.9 |
zdroje
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Základy fyziky. Wiley. p. 524.
- Kittel, Charles (2005). Úvod do fyziky tuhých látok (8. vydanie). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. p. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). Svet fyzikálnej chémie. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- neobvyklý A. Cengel a Michael A. Boles (2010). Termodynamika: Inžiniersky prístup (7. vydanie). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.