Zdefiniuj ciepło właściwe substancji. Ciepło właściwe gazów i par

/(kg K) itp.

Ciepło właściwe jest zwykle oznaczone literami C Lub Z, często z indeksami.

Na pojemność cieplną właściwą wpływa temperatura substancji i inne parametry termodynamiczne. Na przykład pomiar ciepła właściwego wody da różne wyniki w temperaturze 20°C i 60°C. Ponadto pojemność cieplna właściwa zależy od tego, jak mogą zmieniać się parametry termodynamiczne substancji (ciśnienie, objętość itp.); na przykład ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu ( C P) i przy stałej objętości ( C V), ogólnie rzecz biorąc, są różne.

Wzór do obliczania właściwej pojemności cieplnej:

$c=\frac(Q)( m\Delta T),$ Gdzie C- specyficzna pojemność cieplna, Q- ilość ciepła otrzymanego przez substancję podczas ogrzewania (lub uwolnionego podczas chłodzenia), M- masa ogrzanej (schłodzonej) substancji, Δ T- różnica między końcową i początkową temperaturą substancji.

Ciepło właściwe może zależeć (a w zasadzie, ściśle mówiąc, zawsze mniej lub bardziej zależy) od temperatury, dlatego bardziej poprawny jest następujący wzór z małymi (formalnie nieskończenie małymi) wartościami: $\delta T$ I $\delta P$ :

$c(T) = \frac 1 (m) \left(\frac(\delta Q)(\delta T)\right).$

Specyficzne wartości ciepła dla niektórych substancji

(Dla gazów podaje się ciepło właściwe w procesie izobarycznym (C p))

Tabela I: Standardowe wartości właściwej pojemności cieplnej

Substancja	Stan skupienia	Konkretny pojemność cieplna, kJ/(kg·K)
suche powietrze)	gaz	1,005
powietrze (100% wilgotności)	gaz	1,0301
aluminium	solidny	0,903
beryl	solidny	1,8245
mosiądz	solidny	0,37
cyna	solidny	0,218
miedź	solidny	0,385
molibden	solidny	0,250
stal	solidny	0,462
diament	solidny	0,502
etanol	płyn	2,460
złoto	solidny	0,129
grafit	solidny	0,720
hel	gaz	5,190
wodór	gaz	14,300
żelazo	solidny	0,444
Ołów	solidny	0,130
żeliwo	solidny	0,540
wolfram	solidny	0,134
lit	solidny	3,582
	płyn	0,139
azot	gaz	1,042
oleje naftowe	płyn	1,67 - 2,01
tlen	gaz	0,920
szkło kwarcowe	solidny	0,703
woda 373 K (100°C)	gaz	2,020
woda	płyn	4,187
lód	solidny	2,060
brzeczka piwna	płyn	3,927
Wartości opierają się na standardowych warunkach, chyba że zaznaczono inaczej.

Tabela II: Wartości właściwej pojemności cieplnej dla niektórych materiałów budowlanych

Substancja	Konkretny pojemność cieplna kJ/(kg·K)
asfalt	0,92
solidna cegła	0,84
cegła piaskowo-wapienna	1,00
Beton	0,88
szkło koronowe (szkło)	0,67
krzemień (szkło)	0,503
szyba	0,84
granit	0,790
steatyt	0,98
gips	1,09
marmur, mika	0,880
piasek	0,835
stal	0,47
gleba	0,80
drewno	1,7

Zobacz też

Napisz recenzję na temat artykułu „Właściwa pojemność cieplna”

Notatki

Literatura

Tablice wielkości fizycznych. Podręcznik, wyd. I. K. Kikoina, M., 1976.
Sivukhin D.V. Ogólny kurs fizyki. - T. II. Termodynamika i fizyka molekularna.
E. M. Lifshits // pod. wyd. A. M. Prochorowa Encyklopedia fizyczna . - M.: „Encyklopedia radziecka”, 1998. - T. 2.<

Fragment charakteryzujący ciepło właściwe

- Czy to działa? – powtórzyła Natasza.
- Opowiem ci o sobie. Miałem jednego kuzyna...
- Wiem - Kirilla Matveich, ale to stary człowiek?
– Nie zawsze był to stary człowiek. Ale o to chodzi, Natasza, porozmawiam z Boryą. Nie musi tak często podróżować...
- Dlaczego nie miałby tego zrobić, jeśli chce?
- Bo wiem, że to się niczym nie skończy.
- Dlaczego wiesz? Nie, mamo, nie mów mu. Co za bezsens! – powiedziała Natasza tonem osoby, której chcą odebrać własność.
„No cóż, nie wyjdę za mąż, więc pozwól mu odejść, jeśli on się dobrze bawi i ja się dobrze bawię”. – Natasza uśmiechnęła się i spojrzała na matkę.
– Nie jestem zamężna i tak po prostu – powtórzyła.
- Jak to jest, przyjacielu?
- Tak tak. No cóż, bardzo potrzebne jest, żebym się nie ożenił, ale... cóż.
„Tak, tak” - powtórzyła hrabina i potrząsając całym ciałem, zaśmiała się miłym, nieoczekiwanym śmiechem starej kobiety.
„Przestań się śmiać, przestań” – krzyknęła Natasza – „trzęsiesz całym łóżkiem”. Wyglądasz strasznie jak ja, ten sam śmiech... Czekaj... - Złapała hrabinę za obie ręce, pocałowała kość małego palca jednej - Czerwiec, a całowała dalej lipiec, sierpień z drugiej strony. - Mamo, czy on jest bardzo zakochany? A co z twoimi oczami? Byłeś aż tak zakochany? I bardzo słodko, bardzo, bardzo słodko! Ale to nie do końca w moim guście - jest wąskie jak zegar stołowy... Nie rozumiesz?... Wąskie, wiesz, szare, jasne...
- Dlaczego kłamiesz! - powiedziała hrabina.
Natasza mówiła dalej:
- Naprawdę nie rozumiesz? Nikolenka by zrozumiała... Ten bez uszu jest niebieski, ciemnoniebieski z czerwonym i jest czworokątny.
– Ty też z nim flirtujesz – zaśmiała się hrabina.
- Nie, on jest masonem, dowiedziałem się. Ładne, ciemnoniebieskie i czerwone, jak ci to wytłumaczyć...
„Hrabino” – zza drzwi dobiegł głos hrabiego. -Obudziłeś się? – Natasza zerwała się boso, chwyciła buty i pobiegła do swojego pokoju.
Długo nie mogła spać. Ciągle myślała, że nikt nie jest w stanie zrozumieć wszystkiego, co ona rozumiała i co w niej było.
„Sonia?” pomyślała, patrząc na śpiącą, zwiniętą w kłębek kotkę ze swoim ogromnym warkoczem. „Nie, gdzie ona powinna pójść!” Ona jest cnotliwa. Zakochała się w Nikolence i nie chce wiedzieć nic więcej. Mama też nie rozumie. To niesamowite, jaka jestem mądra i jak... ona jest słodka” – mówiła dalej, mówiąc do siebie w trzeciej osobie i wyobrażając sobie, że mówi o niej jakiś bardzo mądry, najmądrzejszy i najmilszy mężczyzna… „Wszystko, wszystko jest w niej ” – kontynuował ten mężczyzna – jest niezwykle mądra, słodka, a potem dobra, niezwykle dobra, zręczna, pływa, doskonale jeździ konno i ma głos! Można powiedzieć, niesamowity głos!” Zaśpiewała swoją ulubioną frazę muzyczną z Opery Cherubini, rzuciła się na łóżko, roześmiała się radosną myślą, że zaraz zaśnie, krzyknęła do Dunyashy, żeby zgasiła świecę, i zanim Dunyasha zdążyła wyjść z pokoju, ona przeszedł już do innego, jeszcze szczęśliwszego świata snów, gdzie wszystko było równie łatwe i cudowne jak w rzeczywistości, a było tylko jeszcze lepiej, bo było inaczej.

Następnego dnia hrabina, zapraszając Borysa do siebie, rozmawiała z nim i od tego dnia przestał odwiedzać Rostów.

31 grudnia, w sylwestra 1810 roku, le reveillon [nocna kolacja], odbył się bal w domu szlachcica Katarzyny. Na balu miał być korpus dyplomatyczny i suweren.
Na Promenadzie Anglików słynny dom szlachcica jarzył się niezliczonymi światłami. Przy oświetlonym wejściu z czerwonym suknem stała policja, i to nie tylko żandarmi, ale przy wejściu komendant policji i kilkudziesięciu policjantów. Wozy odjechały, podjechały nowe z czerwonymi lokajami i lokajami z pierzastymi kapeluszami. Z wagonów wyszli mężczyźni w mundurach, gwiazdach i wstążkach; damy w atłasach i gronostajach ostrożnie schodziły po hałaśliwych schodach i pospiesznie i cicho szły wzdłuż obrusu wejścia.
Prawie za każdym razem, gdy przyjeżdżał nowy powóz, w tłumie słychać było szmer i zdejmowano kapelusze.
„Władco?... Nie, ministrze... księciu... wysłanniku... Nie widzisz piór?..." - powiedział z tłumu. Jeden z tłumu, lepiej ubrany od pozostałych, zdawał się znać wszystkich i wywoływał po imieniu najszlachetniejszych szlachciców tamtych czasów.
Na ten bal przybyła już jedna trzecia gości, a Rostowowie, którzy mieli być na tym balu, wciąż w pośpiechu przygotowywali się do ubierania.
W rodzinie Rostowów było dużo rozmów i przygotowań do tego balu, wiele obaw, że zaproszenie nie zostanie przyjęte, sukienka nie będzie gotowa i nie wszystko ułoży się tak, jak trzeba.
Wraz z Rostowami na bal poszła Marya Ignatievna Peronskaya, przyjaciółka i krewna hrabiny, szczupła i żółta druhna starego dworu, przewodząca prowincjonalnym Rostowom w najwyższym towarzystwie petersburskim.
O 10 wieczorem Rostowowie mieli odebrać druhnę w Ogrodzie Taurydów; a jednak było już za pięć dziesiąta, a młode damy nie były jeszcze ubrane.
Natasza jechała na pierwszy w życiu duży bal. Tego dnia wstała o godzinie 8 rano i przez cały dzień była w gorączkowym niepokoju i aktywności. Od samego rana całą swoją siłę skupiała na tym, żeby wszyscy: ona, mama, Sonya byli ubrani jak najlepiej. Sonia i Hrabina ufały jej całkowicie. Hrabina miała na sobie aksamitną suknię masaka, obie miały na sobie białe przydymione suknie na różowo, jedwabne narzutki z różyczkami na gorsecie. Włosy należało czesać a la grecque [po grecku].
Wszystko, co istotne, zostało już zrobione: nogi, ramiona, szyja, uszy były już szczególnie starannie, niczym w sali balowej, umyte, wyperfumowane i pudrowane; mieli już na sobie jedwabne, kabaretki i białe satynowe pantofle z kokardkami; fryzury były prawie gotowe. Sonia skończyła się ubierać, hrabina także; ale Natasza, która pracowała dla wszystkich, została w tyle. Nadal siedziała przed lustrem z peniuarem zarzuconym na szczupłe ramiona. Sonia, już ubrana, stanęła na środku pokoju i naciskając boleśnie małym palcem, przypięła ostatnią wstążkę, która zapiszczała pod szpilką.

Jak myślisz, co nagrzewa się szybciej na kuchence: litr wody w rondlu czy sam rondel o wadze 1 kilograma? Masa ciał jest taka sama, można założyć, że nagrzewanie będzie następowało z tą samą szybkością.

Ale tak nie było! Możesz przeprowadzić eksperyment - postaw na ogień pusty rondelek na kilka sekund, tylko go nie przypal i pamiętaj, do jakiej temperatury się rozgrzał. Następnie wlej do garnka dokładnie tyle samo wody, ile waży patelnia. Teoretycznie woda powinna nagrzać się do tej samej temperatury, co pusta patelnia, w dwa razy dłuższym czasie, gdyż w tym przypadku nagrzewają się obie – zarówno woda, jak i patelnia.

Jednak nawet jeśli poczekasz trzy razy dłużej, będziesz przekonany, że woda nadal będzie się mniej nagrzewać. Woda potrzebuje prawie dziesięć razy więcej czasu, aby osiągnąć tę samą temperaturę, co patelnia o tej samej wadze. Dlaczego to się dzieje? Co zapobiega nagrzewaniu się wody? Dlaczego powinniśmy marnować dodatkową wodę do ogrzewania gazowego podczas gotowania? Ponieważ istnieje wielkość fizyczna zwana ciepłem właściwym substancji.

Ciepło właściwe substancji

Wartość ta pokazuje, ile ciepła należy przekazać ciału o masie jednego kilograma, aby jego temperatura wzrosła o jeden stopień Celsjusza. Mierzone w J/(kg * ˚С). Wartość ta istnieje nie z powodu własnego kaprysu, ale z powodu różnicy we właściwościach różnych substancji.

Ciepło właściwe wody jest około dziesięciokrotnie wyższe niż ciepło właściwe żelaza, dlatego naczynie nagrzewa się dziesięć razy szybciej niż znajdująca się w nim woda. Ciekawe, że ciepło właściwe lodu jest o połowę mniejsze niż woda. Dlatego lód nagrzewa się dwa razy szybciej niż woda. Topienie lodu jest łatwiejsze niż podgrzewanie wody. Choć może to zabrzmieć dziwnie, jest to fakt.

Obliczanie ilości ciepła

Ciepło właściwe jest oznaczone literą C I użyte we wzorze na obliczenie ilości ciepła:

Q = c*m*(t2 - t1),

gdzie Q jest ilością ciepła,
c - ciepło właściwe,
m - masa ciała,
t2 i t1 to odpowiednio końcowa i początkowa temperatura ciała.

Wzór na pojemność cieplną właściwą: c = Q / m*(t2 - t1)

Za pomocą tego wzoru możesz także wyrazić:

m = Q / c*(t2-t1) - masa ciała
t1 = t2 - (Q / c*m) - początkowa temperatura ciała
t2 = t1 + (Q / c*m) - końcowa temperatura ciała
Δt = t2 - t1 = (Q / c*m) - różnica temperatur (delta t)

A co z ciepłem właściwym gazów? Tutaj wszystko jest bardziej zagmatwane. W przypadku ciał stałych i cieczy sytuacja jest znacznie prostsza. Ich ciepło właściwe jest wartością stałą, znaną i łatwą do obliczenia. Jeśli chodzi o ciepło właściwe gazów, wartość ta jest bardzo różna w różnych sytuacjach. Weźmy na przykład powietrze. Ciepło właściwe powietrza zależy od jego składu, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego.

Jednocześnie wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się objętość gazu i musimy wprowadzić jeszcze jedną wartość - objętość stałą lub zmienną, co również będzie miało wpływ na pojemność cieplną. Dlatego przy obliczaniu ilości ciepła dla powietrza i innych gazów stosuje się specjalne wykresy ciepła właściwego gazów w zależności od różnych czynników i warunków.

Ciepło właściwe to energia potrzebna do podniesienia temperatury 1 grama czystej substancji o 1°. Parametr zależy od jego składu chemicznego i stanu skupienia: gazowy, ciekły lub stały. Po jego odkryciu rozpoczął się nowy etap rozwoju termodynamiki, nauki o stanach nieustalonych energii związanych z ciepłem i funkcjonowaniem układu.

Zazwyczaj, Do produkcji wykorzystuje się ciepło właściwe i podstawową termodynamikę chłodnice i systemy przeznaczone do chłodzenia samochodów, a także w chemii, inżynierii nuklearnej i aerodynamice. Jeśli chcesz wiedzieć, jak obliczana jest pojemność cieplna właściwa, przeczytaj proponowany artykuł.

Zanim zaczniesz bezpośrednio obliczać parametr, powinieneś zapoznać się ze wzorem i jego składnikami.

Wzór na obliczenie właściwej pojemności cieplnej jest następujący:

c = Q/(m*∆T)

Znajomość wielkości i ich symbolicznych oznaczeń stosowanych w obliczeniach jest niezwykle istotna. Konieczne jest jednak nie tylko poznanie ich wyglądu wizualnego, ale także dokładne zrozumienie znaczenia każdego z nich. Obliczenie ciepła właściwego substancji jest reprezentowane przez następujące składniki:

ΔT jest symbolem wskazującym na stopniową zmianę temperatury substancji. Symbol „Δ” wymawia się jako delta.

ΔT = t2–t1, gdzie

t1 – temperatura pierwotna;
t2 – temperatura końcowa po zmianie.

m – masa substancji zużytej podczas ogrzewania (g).

Q – ilość ciepła (J/J)

Na podstawie CR można wyprowadzić inne równania:

Q = m*кp*ΔT – ilość ciepła;
m = Q/cr*(t2 - t1) – masa substancji;
t1 = t2–(Q/tp*m) – temperatura pierwotna;
t2 = t1+(Q/tp*m) – temperatura końcowa.

Instrukcje obliczania parametru

Skorzystaj ze wzoru obliczeniowego: Pojemność cieplna = Q/(m*∆T)
Zapisz oryginalne dane.
Zastąp je wzorem.
Wykonaj obliczenia i uzyskaj wynik.

Dla przykładu obliczmy nieznaną substancję o masie 480 gramów i temperaturze 15°C, która w wyniku ogrzewania (dostarczenie 35 tys. J) wzrosła do 250°.

Zgodnie z instrukcją podaną powyżej wykonujemy następujące czynności:

Zapiszmy początkowe dane:

Q = 35 tysięcy J;
m = 480 g;
ΔT = t2–t1 =250–15 = 235°C.

Bierzemy wzór, zastępujemy wartości i rozwiązujemy:

c=Q/(m*∆T)=35 tys. J/(480 g*235°)=35 tys. J/(112800 g*°)=0,31 J/g*°.

Obliczenie

Zróbmy obliczenia C P wodę i cynę w następujących warunkach:

m = 500 gramów;
t1 =24°C i t2 = 80°C – dla wody;
t1 =20°C i t2 =180°C – dla cyny;
Q = 28 tysięcy J.

Najpierw wyznaczamy ΔT odpowiednio dla wody i cyny:

ΔТв = t2–t1 = 80–24 = 56°C
ΔTo = t2–t1 = 180–20 =160°C

Następnie znajdujemy ciepło właściwe:

c=Q/(m*ΔTv)= 28 tys. J/(500 g *56°C) = 28 tys. J/(28 tys. g*°C) = 1 J/g*°C.
c=Q/(m*ΔTo)=28 tys. J/(500 g*160°C)=28 tys. J/(80 tys. g*°C)=0,35 J/g*°C.

Zatem ciepło właściwe wody wynosiło 1 J/g*°C, a cyny 0,35 J/g*°C. Z tego możemy wywnioskować, że przy równej wartości doprowadzonego ciepła wynoszącej 28 tysięcy dżuli, cyna nagrzeje się szybciej niż woda, ponieważ jej pojemność cieplna jest mniejsza.

Pojemność cieplną mają nie tylko gazy, ciecze i ciała stałe, ale także produkty spożywcze.

Jak obliczyć pojemność cieplną żywności

Przy obliczaniu mocy równanie przyjmie następującą postać:

с=(4,180*w)+(1,711*p)+(1,928*f)+(1,547*c)+(0,908 *a), gdzie:

w – ilość wody w produkcie;
p – ilość białek w produkcie;
f – procent tłuszczu;
c – procent węglowodanów;
a jest procentem składników nieorganicznych.

Określmy pojemność cieplną serka śmietankowego Viola. Aby to zrobić, wypisz wymagane wartości ze składu produktu (waga 140 gramów):

woda – 35 g;
białka – 12,9 g;
tłuszcze – 25,8 g;
węglowodany – 6,96 g;
składniki nieorganiczne – 21 g.

Następnie znajdujemy za pomocą:

с=(4,180*w)+(1,711*p)+(1,928*f)+(1,547*c)+(0,908*a)=(4,180*35)+(1,711*12,9)+(1,928*25,8 ) + (1,547*6,96)+(0,908*21)=146,3+22,1+49,7+10,8+19,1=248 kJ/kg*°C.

Zawsze pamiętaj że:

Proces nagrzewania metalu jest szybszy niż wody, ponieważ tak jest C P 2,5 razy mniej;
Jeśli to możliwe, przekonwertuj wyniki do wyższego rzędu, jeśli pozwalają na to warunki;
w celu sprawdzenia wyników można skorzystać z Internetu i spojrzeć na obliczoną substancję;
w równych warunkach doświadczalnych większe zmiany temperatury będą obserwowane w przypadku materiałów o niskim cieple właściwym.

Urządzenia i akcesoria wykorzystywane w pracy:

2. Ciężary.

3. Termometr.

4. Kalorymetr.

6. Ciało kalorymetryczne.

7. Płytki domowe.

Cel pracy:

Naucz się eksperymentalnie określać ciepło właściwe substancji.

I. WSTĘP TEORETYCZNY.

Przewodność cieplna- przenoszenie ciepła z bardziej nagrzanych części ciała do mniej nagrzanych w wyniku zderzeń szybkich cząsteczek z powolnymi, w wyniku czego szybkie cząsteczki przekazują część swojej energii wolniejszym.

Zmiana energii wewnętrznej dowolnego ciała jest wprost proporcjonalna do jego masy i zmiany temperatury ciała.

DU = cmDT (1)
Q = cmDT (2)

Nazywa się wielkość c charakteryzującą zależność zmiany energii wewnętrznej ciała podczas ogrzewania lub chłodzenia od rodzaju substancji i warunków zewnętrznych pojemność cieplna właściwa ciała.

(4)

Nazywa się wartość C, która charakteryzuje zależność ciała od pochłaniania ciepła podczas ogrzewania i jest równa stosunkowi ilości ciepła przekazanego ciału do wzrostu jego temperatury. pojemność cieplna ciała.

C = do × m. (5)
(6)
Q = CDT (7)

Molowa pojemność cieplna Cm, to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednego mola substancji o 1 kelwin

Cm = cM. (8)
C m = (9)

Ciepło właściwe zależy od charakteru procesu, w którym jest podgrzewany.

Równanie bilansu cieplnego.

Podczas wymiany ciepła suma ilości ciepła oddanego przez wszystkie ciała, których energia wewnętrzna maleje, jest równa sumie ilości ciepła otrzymanego przez wszystkie ciała, których energia wewnętrzna wzrasta.

Dział SQ = odbiór SQ (10)

Jeżeli ciała tworzą układ zamknięty i zachodzi między nimi tylko wymiana ciepła, to suma algebraiczna ilości ciepła odebranego i oddanego jest równa 0.

Dział SQ + odbiór SQ = 0.

Przykład:

Wymiana ciepła obejmuje ciało, kalorymetr i ciecz. Ciało oddaje ciepło, kalorymetr i ciecz odbierają je.

Q t = Q k + Q fa

Q t = do t m t (T 2 – Q)

Q k = c k m k (Q – T 1)

Q f = do fa m fa (Q – T 1)

Gdzie Q(tau) jest całkowitą temperaturą końcową.

s t m t (T 2 -Q) = s do m do (Q- T 1) + s fa m fa (Q- T 1)

s t = ((Q - T 1)*(s do m do + s w m w)) / m t (T 2 - Q)

T = 273 0 + t 0 C

2. POSTĘP PRACY.

WSZYSTKIE WAŻENIA PROWADZONE SĄ Z DOKŁADNOŚCIĄ DO 0,1 g.

1. Określ, ważąc masę naczynia wewnętrznego, kalorymetr m 1.

2. Do wewnętrznego naczynia kalorymetru wlać wodę, zważyć wewnętrzne szkło wraz z wlaną cieczą m do.

3. Określ masę wylanej wody m = m do - m 1

4. Umieścić naczynie wewnętrzne kalorymetru w naczyniu zewnętrznym i zmierzyć początkową temperaturę wody T 1.

5. Wyjmij korpus testowy z wrzącej wody, szybko przenieś go do kalorymetru, wyznaczając T 2 - początkową temperaturę ciała, równą temperaturze wrzącej wody.

6. Mieszając ciecz w kalorymetrze, odczekać, aż temperatura przestanie rosnąć: zmierzyć temperaturę końcową (stała) Q.

7. Wyjmij bryłę z kalorymetru, osusz ją bibułą filtracyjną i ważąc na wadze, określ jej masę m 3 .

8. Wyniki wszystkich pomiarów i obliczeń wpisz do tabeli. Wykonuj obliczenia z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

9. Utwórz równanie bilansu cieplnego i znajdź z niego ciepło właściwe substancji Z.

10. Na podstawie wyników uzyskanych we wniosku określić substancję.

11. Oblicz błąd bezwzględny i względny otrzymanego wyniku w stosunku do wyniku tabelarycznego, korzystając ze wzorów:

;

12. Wniosek dotyczący wykonanej pracy.

TABELA WYNIKÓW POMIARÓW I OBLICZEŃ

Ciepło właściwe jest cechą substancji. Oznacza to, że jest różny dla różnych substancji. Ponadto ta sama substancja, ale w różnych stanach skupienia, ma różną pojemność cieplną właściwą. Zatem słuszne jest mówienie o cieple właściwym substancji (ciepło właściwe wody, ciepło właściwe złota, ciepło właściwe drewna itp.).

Ciepło właściwe danej substancji pokazuje, ile ciepła (Q) należy jej przekazać, aby ogrzać 1 kilogram tej substancji o 1 stopień Celsjusza. Ciepło właściwe jest oznaczone łacińską literą c. Oznacza to, że c = Q/mt. Biorąc pod uwagę, że t i m są równe jedności (1 kg i 1 °C), wówczas pojemność cieplna właściwa jest liczbowo równa ilości ciepła.

Jednakże ciepło i pojemność cieplna właściwa mają różne jednostki miary. Ciepło (Q) w układzie Cu mierzy się w dżulach (J). Ciepło właściwe jest wyrażone w dżulach podzielone przez kilogram pomnożone przez stopnie Celsjusza: J/(kg °C).

Jeżeli ciepło właściwe substancji wynosi np. 390 J/(kg°C), oznacza to, że jeśli 1 kg tej substancji ogrzeje się o 1°C, pochłonie ona 390 J ciepła. Inaczej mówiąc, aby ogrzać 1 kg tej substancji o 1°C, należy przekazać jej 390 J ciepła. Lub, jeśli 1 kg tej substancji zostanie schłodzony o 1°C, wówczas wydzieli się 390 J ciepła.

Jeżeli nie 1, ale 2 kg substancji ogrzeje się o 1°C, wówczas należy przekazać jej dwukrotnie więcej ciepła. Zatem w powyższym przykładzie będzie to już 780 J. To samo stanie się, jeśli 1 kg substancji ogrzeje się o 2°C.

Ciepło właściwe substancji nie zależy od jej temperatury początkowej. Oznacza to, że jeśli na przykład woda w stanie ciekłym ma ciepło właściwe 4200 J/(kg°C), to podgrzanie o 1°C nawet wody o temperaturze dwudziestu lub dziewięćdziesięciu stopni będzie równie wymagało 4200 J ciepła na 1 kg .

Ale lód ma ciepło właściwe, które różni się od wody w stanie ciekłym, prawie dwukrotnie mniej. Aby jednak ogrzać go o 1°C, potrzebna będzie taka sama ilość ciepła na 1 kg, niezależnie od jego temperatury początkowej.

Ciepło właściwe nie zależy również od kształtu ciała zbudowanego z danej substancji. Pręt stalowy i blacha stalowa o tej samej masie będą wymagały tej samej ilości ciepła, aby ogrzać je o tę samą liczbę stopni. Kolejną rzeczą jest to, że należy zaniedbać wymianę ciepła z otoczeniem. Arkusz ma większą powierzchnię niż pręt, co oznacza, że oddaje więcej ciepła i dlatego szybciej się schładza. Jednak w idealnych warunkach (kiedy można pominąć utratę ciepła) kształt ciała nie ma znaczenia. Dlatego mówią, że ciepło właściwe jest cechą substancji, a nie ciała.

Zatem ciepło właściwe różnych substancji jest różne. Oznacza to, że jeśli podaje się różne substancje o tej samej masie i tej samej temperaturze, to aby je ogrzać do innej temperatury, należy przekazać im różną ilość ciepła. Na przykład kilogram miedzi będzie wymagał około 10 razy mniej ciepła niż woda. Oznacza to, że miedź ma ciepło właściwe, które jest około 10 razy mniejsze niż woda. Można powiedzieć, że „w miedzi gromadzi się mniej ciepła”.

Ilość ciepła, jaką należy przekazać ciału, aby je ogrzać z jednej temperatury do drugiej, oblicza się za pomocą następującego wzoru:

Q = cm(t k – t n)

Tutaj tk i tn to temperatura końcowa i początkowa, m to masa substancji, c to jej ciepło właściwe. Ciepło właściwe jest zwykle pobierane z tabel. Ze wzoru tego można wyrazić ciepło właściwe.