Specifik definition af varmekapacitet

Specifik definition af varmekapacitet

Specifik varmekapacitet er mængden af varmeenergi krævet at hæve temperatur af et stof pr masse. Materialets specifikke varmekapacitet er en fysisk egenskab. Det er også et eksempel på en omfattende egenskab, da dens værdi er proportional med størrelsen på det system, der undersøges.

Key takeaways: Specifik varmekapacitet

  • Specifik varmekapacitet er den mængde varme, der er nødvendig for at hæve temperaturen pr. Enhedsmasse.
  • Normalt er det varmen i Joules, der er nødvendig for at hæve temperaturen på 1 gram prøve 1 Kelvin eller 1 grad Celsius.
  • Vand har en ekstrem høj specifik varmekapacitet, hvilket gør det godt til temperaturregulering.

ISI enheder, specifik varmekapacitet (symbol: c) er mængden af ​​varme i joule krævet at hæve 1 gram af et stof 1 Kelvin. Det kan også udtrykkes som J / kg · K. Specifik varmekapacitet kan også rapporteres i kalorienhederne pr. Gram grad Celsius. Relaterede værdier er molær varmekapacitet, udtrykt i J / mol · K, og volumetrisk varmekapacitet, angivet i J / m3· K.

instagram viewer

Varmekapacitet defineres som forholdet mellem den mængde energi, der overføres til et materiale, og den ændring i temperatur, der produceres:

C = Q / ΔT

hvor C er varmekapacitet, er Q energi (normalt udtrykt i joule), og ΔT er ændringen i temperatur (normalt i grader Celsius eller i Kelvin). Alternativt kan ligningen skrives:

Q = CmΔT

Specifik varme og varmekapacitet er relateret efter masse:

C = m * S

Hvor C er varmekapacitet, er m massen af ​​et materiale, og S er specifik varme. Bemærk, at da specifik varme er pr. Enhedsmasse, ændres dens værdi ikke, uanset størrelsen på prøven. Så den specifikke varme i en gallon vand er den samme som den specifikke varme fra en dråbe vand.

Det er vigtigt at bemærke forholdet mellem tilføjet varme, specifik varme, masse og temperaturændring gælder ikke under en faseændring. Årsagen til dette er fordi varme, der tilføjes eller fjernes i en faseændring, ikke ændrer temperaturen.

Også kendt som: specifik varme, massespecifik varme, termisk kapacitet

Vand har en specifik varmekapacitet på 4,18 J (eller 1 kalorie / gram ° C). Dette er en meget højere værdi end for de fleste andre stoffer, hvilket gør vand usædvanligt godt ved reguleringstemperatur. I modsætning hertil har kobber en specifik varmekapacitet på 0,39 J.

Tabel over almindelige specifikke opvarmninger og varmekapaciteter

Dette diagram over specifikke varme- og varmekapacitetsværdier skal hjælpe dig med at få en bedre fornemmelse af de typer materialer, der let leder varme mod dem, der ikke gør det. Som du kunne forvente, har metaller relativt lave specifikke opvarmninger.

Materiale Specifik varme
(J / g ° C)
Varmekapacitet
(J / ° C i 100 g)
guld 0.129 12.9
kviksølv 0.140 14.0
kobber 0.385 38.5
jern 0.450 45.0
salt (Nacl) 0.864 86.4
aluminium 0.902 90.2
luft 1.01 101
is 2.03 203
vand 4.179 417.9

Kilder

  • Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Grundlæggende om fysik. Wiley. s. 524.
  • Kittel, Charles (2005). Introduktion til fast tilstandsfysik (8. udgave). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. s. 141. ISBN 0-471-41526-X.
  • Laider, Keith J. (1993). Verden for fysisk kemi. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
  • ubrugt A. Cengel og Michael A. Boles (2010). Termodynamik: en teknisk tilgang (7. udgave). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.
instagram story viewer