Īpatnējā siltuma piemēra problēma

Dotās vielas īpatnējā siltuma aprēķināšana

Īpatnējo siltumu var aprēķināt, ja zināt, cik daudz enerģijas nepieciešams temperatūras maiņai. Opla / Getty Images

Šis piemēra uzdevums parāda, kā aprēķināt vielas īpatnējo siltumu, ņemot vērā enerģijas daudzumu, kas tiek izmantots, lai mainītu vielas temperatūru.

Īpatnējā siltuma vienādojums un definīcija

Vispirms apskatīsim, kas ir īpatnējais siltums, un vienādojumu, ko izmantosit, lai to atrastu. Īpatnējais siltums ir definēts kā siltuma daudzums uz masas vienību, kas nepieciešams, lai palielinātu temperatūra par vienu grādu pēc Celsija (vai par 1 Kelvinu). Parasti mazo burtu “c” lieto, lai apzīmētu īpatnējo siltumu. Vienādojums ir uzrakstīts:

Q = mcΔT (jūs varat to atcerēties, domājot 'em-cat')

kur Q ir pievienotais siltums, c ir īpatnējais siltums, m ir masa un ΔT ir temperatūras izmaiņas. Parastās vienības, ko izmanto daudzumiem šajā vienādojumā, ir grādi pēc Celsija temperatūrai (dažreiz Kelvins), grami masai un īpatnējais siltums, kas norādīts kalorijās/gramos °C, džoulos/gramos °C vai džoulos/gramos K. Varat arī padomāt. īpatnējais siltums kā siltumietilpība uz materiāla masu.

Ir publicētas daudzu materiālu molāro īpatnējo siltumu tabulas. Ņemiet vērā, ka īpatnējā siltuma vienādojums neattiecas uz fāzes izmaiņām. Tas ir tāpēc, ka temperatūra nemainās. Ja tiek atrisināta problēma, jums vai nu tiks norādītas īpašās siltuma vērtības un tiek lūgts atrast kādu no citām vērtībām, vai arī tiks lūgts atrast specifisko siltumu.

Īpaša siltuma problēma

Lai uzsildītu 25 gramus, nepieciešami 487,5 J varš no 25 °C līdz 75 °C. Kāds ir īpatnējais siltums džoulos/g·°C?
Risinājums:
Izmantojiet formulu
q = mcΔT
kur
q = siltumenerģija
m = masa
c = īpatnējais siltums
ΔT = temperatūras izmaiņas
Ievietojot skaitļus vienādojumā, tiek iegūts:

487,5 J = (25 g)c (75 °C–25 °C)
487,5 J = (25 g) c (50 °C)
Atrisiniet c:
c = 487,5 J/(25 g) (50 °C)
c = 0,39 J/g·°C

Atbilde:
The īpašs karstums vara ir 0,39 J/g·°C.