Exemplu specific de problemă de căldură

Acest exemplu de exemplu lucrat demonstrează modul de calculare a căldurii specifice a unei substanțe atunci când este dată cantitatea de energie utilizată pentru a schimba temperatura substanței.

Ecuația și definiția specifică a căldurii

În primul rând, să trecem în revistă care este căldura specifică și ecuația pe care o veți folosi pentru a o găsi. Căldura specifică este definită ca cantitatea de căldură pe unitate de masă necesară pentru creșterea temperaturii cu un grad Celsius (sau cu 1 Kelvin). De obicei, litera „c” cu minuscule este folosită pentru a indica căldură specifică. Ecuația este scrisă:

Q = mcΔT (vă puteți aminti acest lucru gândind „em-cat”)

unde Q este căldura adăugată, c este căldură specifică, m este masă și ΔT este schimbarea temperaturii. Unitățile obișnuite utilizate pentru cantități în această ecuație sunt grade Celsius pentru temperatură (uneori Kelvin), grame pentru masă și căldură specifică raportată în calorii / gram ° C, joule / gram ° C sau joule / gram K. De asemenea, puteți gândi de căldură specifică ca capacitate termică pe bază de masă a unui material.

Sunt publicate tabele cu încălzirea molară specifică din multe materiale. Rețineți că ecuația specifică de căldură nu se aplică modificărilor de fază. Acest lucru se datorează faptului că temperatura nu se schimbă. Atunci când rezolvați o problemă, vi se vor oferi valorile de căldură specifice și vi se va solicita să găsiți una dintre celelalte valori, sau altfel vi se va cere să găsiți căldură specifică.

Problema specifică de căldură

Este nevoie de 487,5 J pentru a încălzi 25 de grame de cupru de la 25 ° C la 75 ° C. Care este căldura specifică în Joules / g · ° C?
Soluţie:
Folosiți formula
q = mcΔT
Unde
q = energie termică
m = masa
c = căldură specifică
ΔT = schimbarea temperaturii
Introducerea numerelor în ecuație obține:

487,5 J = (25 g) c (75 ° C - 25 ° C)
487,5 J = (25 g) c (50 ° C)
Rezolvați pentru c:
c = 487,5 J / (25 g) (50 ° C)
c = 0,39 J / g · ° C

Răspuns:
Căldura specifică a cuprului este de 0,39 J / g · ° C.