Specifična toplota je količina energije, ki je potrebna za dvig ene stopinje Celzija enega grama čiste snovi. Specifična toplota snovi je odvisna od njene molekularne strukture in faze. Odkritje specifične toplote je obudilo študijo termodinamike, študijo sprememb energije s toploto in delo sistema. Specifična toplota in termodinamika se pogosto uporabljajo v kemiji, jedrski tehniki in aerodinamiki ter v vsakdanjem življenju v avtomobilskih radiatorjih in hladilnih sistemih. Če želite vedeti, kako izračunati specifično toploto, sledite tem korakom.
Korak
Metoda 1 od 2: Učenje osnov
Korak 1. Razumeti izraze, uporabljene za izračun specifične toplote
Pomembno je, da razumete izraze, ki se uporabljajo za izračun specifičnih temperatur, preden se naučite formule za posebne toplote. Vedeti morate, kako razlikovati simbole vsakega izraza in razumeti njihov pomen. Tu je nekaj izrazov, ki se pogosto uporabljajo v enačbah za izračun specifične toplote snovi:
-
Delta ali simbol predstavlja spremembo spremenljivke.
Na primer, če je vaša začetna temperatura (T1) 150 ° C, druga temperatura (T2) pa 20 ° C, potem T ali sprememba temperature predstavlja 150 ° C - 20 ° C ali 130 ° C
- Maso materiala označimo z m.
- Količina toplote je označena s Q. Količina toplote je označena z enotami J ali Joule.
- T je temperatura snovi.
- Specifična toplota je označena s Cstr.
Korak 2. Preučite enačbe za posebne toplote
Če poznate izraze za izračun specifične toplote, preučite enačbo, da ugotovite specifično toploto snovi. Formula je: Cstr = Q/mΔT.
-
To formulo lahko spremenite, če želite ugotoviti spremembo toplote namesto specifične toplote. Formula bo videti tako:
Q = mCstrT
Metoda 2 od 2: Izračun specifične toplote
Korak 1. Preučite enačbe
Najprej morate pogledati enačbo, da ugotovite, kaj morate storiti, da najdete specifično toploto. Oglejte si ta problem: Poiščite specifično toploto 350 g neznane snovi, če ima toploto 34.700 Joulov in se njena temperatura dvigne z 22 ° C na 173 ° C brez spremembe faze.
Korak 2. Zapišite znane in neznane dejavnike
Če že razumete težavo, lahko zapišete znane in neznane spremenljivke, da boste bolje vedeli, kaj počnete. To storite tako:
- m = 350 g
- Q = 34,700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cstr = neznano
Korak 3. V enačbo vključite znane dejavnike
Že poznate vrednost vseh spremenljivk, razen Cstr, zato morate druge vrednosti priključiti v prvotno enačbo in poiskati Cstr To storite tako:
- Začetna enačba: Cstr = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151 ° C)
Korak 4. Rešite enačbo
Ker ste v enačbo že upoštevali znane dejavnike, za njihovo rešitev uporabite preprosto aritmetiko. Specifična toplota ali končni produkt je 0,65657521286 J/(g x C).
- Cstr = 34.700 J/(350 g x 151 ° C)
- Cstr = 34.700 J/(52850 g x C)
- Cstr = 0, 65657521286 J/(g x C)
Nasveti
- Enota SI (mednarodni sistem) za specifično toploto je džul na stopinjo Celzija na gram.
- Kovina se zaradi nizke specifične toplote segreva hitreje kot voda.
- Kalorimetri se včasih uporabljajo za prenos toplote, ko pride do fizične ali kemične spremembe.
- Ko iščete določeno toploto, prečrtajte enote, ki jih je mogoče prečrtati.
- Na spletu lahko preverite posebne toplote za številne predmete, da preverite svoje delo.
- Sprememba temperature pri materialih z nizko specifično toploto je večja kot pri drugih materialih, če so vse druge stvari enake.
- Naučite se formule za iskanje specifične toplote živila. Cstr = 4.180 x š + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a je enačba, ki se uporablja za iskanje specifične toplote hrane, kjer je w odstotek vode v hrani, p je odstotek beljakovin v hrani, f je odstotek maščobe v hrani, c je odstotek ogljikovih hidratov v hrana, a je odstotek mineralov v hrani. Ta enačba upošteva masno razmerje (x) vseh sestavin v živilu. Izračun specifične toplote je zapisan v enotah kJ/(kg-K).
