Soojusmahu erimääratlus
Erisoojusvõimsus on kogus kuumusenergia vaja tõsta temperatuur aine ühiku kohta mass. Materjali konkreetne soojusmaht on füüsiline omadus. See on ka näide ulatuslikust omadusest, kuna selle väärtus on võrdeline uuritava süsteemi suurusega.
Peamised võtmed: konkreetne soojusmahtuvus
- Erisoojusvõimsus on soojushulk, mis on vajalik temperatuuri tõstmiseks massiühiku kohta.
- Tavaliselt on see kuumus džaulides, mis on vajalik 1 grammi proovi temperatuuri tõstmiseks 1 kelvini või 1 kraadi Celsiuse järgi.
- Vesi on erakordselt kõrge erisoojusvõimega, mis teeb selle heaks temperatuuri reguleerimiseks.
SisseSI ühikut, spetsiifiline soojusmahtuvus (sümbol: c) on soojushulk protsentides džaulid vaja tõsta 1 grammi aine 1 Kelvin. Seda võib väljendada ka J / kg · K. Spetsiifilise soojusmahu võib esitada ka kalorite ühikutes grammi Celsiuse kraadi kohta. Seotud väärtused on molaarne soojusmaht, väljendatuna J / mol · K, ja mahuline soojusmaht, mis on esitatud J / m3· K.
Soojusvõimsus on määratletud kui materjalile üle kantud energiakoguse ja tekkiva temperatuuri muutuse suhe:
C = Q / AT
kus C on soojusmaht, Q on energia (tavaliselt väljendatakse džaulides) ja ΔT on temperatuuri muutus (tavaliselt Celsiuse kraadides või Kelvinites). Teise võimalusena võib võrrandi kirjutada:
Q = CmΔT
Soojus ja soojusmaht on seotud massiga:
C = m * S
Kus C on soojusmaht, m on materjali mass ja S on spetsiifiline soojus. Pange tähele, et kuna spetsiifiline soojus on massiühiku kohta, ei muutu selle väärtus, olenemata proovi suurusest. Niisiis, galloni vee eriline soojus on sama kui tilga vee eriline soojus.
Oluline on märkida lisandunud soojuse, spetsiifilise soojuse, massi ja temperatuuri muutuse seost ei kehti faasimuutuse ajal. Selle põhjuseks on asjaolu, et faasimuutuses lisatud või eemaldatud kuumus ei muuda temperatuuri.
Tuntud ka kui: spetsiifiline kuumus, massispetsiifiline soojus, soojusvõimsus
Vee erisoojusvõimsus on 4,18 J (või 1 kalor / g ° C). See on palju suurem väärtus kui enamikul teistel ainetel, tänu millele on vesi temperatuuri reguleerimisel erakordselt hea. Seevastu vase erisoojusvõimsus on 0,39 J.
Tabel levinumate konkreetsete soojenduste ja soojusmahtude kohta
See soojuse ja soojusvõimsuse konkreetsete väärtuste tabel peaks aitama teil paremini mõista materjalitüüpe, mis juhivad soojust kergesti, võrreldes materjalidega, mis seda ei tee. Nagu arvata võis, on metallidel suhteliselt madal erikuumus.
| Materjal | Spetsiifiline kuumus (J / g ° C) |
Soojusmahtuvus (J / ° C 100 g kohta) |
| kuld | 0.129 | 12.9 |
| elavhõbe | 0.140 | 14.0 |
| vask | 0.385 | 38.5 |
| rauda | 0.450 | 45.0 |
| sool (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| alumiinium | 0.902 | 90.2 |
| õhk | 1.01 | 101 |
| jää | 2.03 | 203 |
| vesi | 4.179 | 417.9 |
Allikad
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Füüsika alused. Wiley. lk. 524.
- Kittel, Charles (2005). Sissejuhatus tahkisfüüsikasse (8. toim.). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley ja pojad. lk. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). Füüsikalise keemia maailm. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- eba A. Cengel ja Michael A. Boles (2010). Termodünaamika: tehniline lähenemisviis (7. väljaanne). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.