Ciepło właściwe to ilość energii potrzebna do podniesienia o jeden stopień Celsjusza jednego grama czystej substancji. Ciepło właściwe substancji zależy od jej struktury molekularnej i fazy. Odkrycie ciepła właściwego ożywiło badania termodynamiki, badania zmian energii pod wpływem ciepła i pracy układu. Ciepło właściwe i termodynamika są szeroko stosowane w chemii, inżynierii jądrowej i aerodynamice, a także w życiu codziennym w chłodnicach samochodowych i układach chłodzenia. Jeśli chcesz wiedzieć, jak obliczyć ciepło właściwe, wykonaj następujące kroki.
Krok
Metoda 1 z 2: Nauka podstaw
Krok 1. Zrozum pojęcia używane do obliczania poszczególnych biegów
Ważne jest, aby zrozumieć pojęcia używane do obliczania poszczególnych biegów, zanim nauczysz się formuły dla poszczególnych biegów. Musisz wiedzieć, jak odróżnić symbole każdego terminu i zrozumieć ich znaczenie. Oto kilka terminów, które są często używane w równaniach do obliczania ciepła właściwego substancji:
-
Delta lub symbol, reprezentuje zmianę w zmiennej.
Na przykład, jeśli twoja początkowa temperatura (T1) wynosi 150ºC, a druga temperatura (T2) wynosi 20ºC, to T lub zmiana temperatury odpowiada 150ºC - 20ºC lub 130ºC
- Masa materiału jest oznaczona przez m.
- Ilość ciepła oznaczono przez Q. Ilość ciepła jest wyrażona w jednostkach J lub Joule.
- T to temperatura substancji.
- Ciepło właściwe jest oznaczone przez CP.
Krok 2. Przestudiuj równania dla poszczególnych upałów
Jeśli znasz terminy używane do obliczania ciepła właściwego, powinieneś przestudiować równanie, aby znaleźć ciepło właściwe substancji. Formuła to: CP = Q/mΔT.
-
Możesz zmienić tę formułę, jeśli chcesz znaleźć zmianę ciepła zamiast ciepła właściwego. Formuła będzie wyglądać tak:
Q = mCPT
Metoda 2 z 2: Obliczanie ciepła właściwego
Krok 1. Przestudiuj równania
Najpierw musisz spojrzeć na równanie, aby dowiedzieć się, co musisz zrobić, aby znaleźć ciepło właściwe. Przyjrzyj się temu problemowi: Znajdź ciepło właściwe 350 g nieznanej substancji, jeśli otrzyma ona ciepło 34 700 dżuli, a jej temperatura wzrośnie z 22ºC do 173ºC bez zmiany fazy.
Krok 2. Zapisz znane i nieznane czynniki
Jeśli już rozumiesz problem, możesz zapisać znane i nieznane zmienne, aby lepiej wiedzieć, co robisz. Oto jak to zrobić:
- m = 350 g
- Q = 34 700 dżuli
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- CP = nieznany
Krok 3. Podłącz znane czynniki do równania
Znasz już wartość wszystkich zmiennych z wyjątkiem CP, więc musisz wstawić pozostałe wartości do oryginalnego równania i znaleźć CP Oto jak to robisz:
- Równanie początkowe: CP = Q/mΔT
- c = 34 700 J/(350 g x 151ºC)
Krok 4. Rozwiąż równanie
Ponieważ już uwzględniłeś znane czynniki w równaniu, po prostu użyj prostej arytmetyki, aby to rozwiązać. Ciepło właściwe lub produkt końcowy wynosi 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)
Porady
- Jednostką SI (system międzynarodowy) dla ciepła właściwego jest dżul na stopień Celsjusza na gram.
- Metal nagrzewa się szybciej niż woda ze względu na niskie ciepło właściwe.
- Kalorymetry są czasami używane do wymiany ciepła, gdy następuje zmiana fizyczna lub chemiczna.
- Szukając konkretnych biegów, skreśl jednostki, które można przekreślić.
- Konkretne biegi dla wielu obiektów można przeszukiwać online, aby sprawdzić swoją pracę.
- Zmiana temperatury w materiałach o niskim cieple właściwym jest większa niż w przypadku innych materiałów, jeśli wszystkie inne czynniki są równe.
- Poznaj wzór na znalezienie właściwej temperatury jedzenia. CP = 4180 x w + 1711 x p + 1928 x f + 1547 x c + 0,908 x a to równanie używane do obliczenia ciepła właściwego żywności, gdzie w to procent wody w żywności, p to procent białka w żywności, f to procent tłuszczu w żywności, c to procent węglowodanów w żywności żywność, a a to procent składników mineralnych w żywności. To równanie uwzględnia stosunek masy (x) wszystkich składników w żywności. Obliczanie ciepła właściwego jest zapisane w jednostkach kJ/(kg-K).
