Bir maddenin özgül ısı kapasitesini tanımlar. Gazların ve buharların özgül ısı kapasitesi

/(kg K), vb.

Özgül ısı kapasitesi genellikle harflerle gösterilir. C veya İLE, genellikle dizinlerle.

Özgül ısı kapasitesi maddenin sıcaklığından ve diğer termodinamik parametrelerden etkilenir. Örneğin suyun özgül ısı kapasitesinin ölçülmesi 20°C ve 60°C'de farklı sonuçlar verecektir. Ayrıca özgül ısı kapasitesi, maddenin termodinamik parametrelerinin (basınç, hacim vb.) nasıl değişmesine izin verildiğine bağlıdır; örneğin sabit basınçta özgül ısı kapasitesi ( CP) ve sabit hacimde ( ÖZGEÇMİŞ), genel olarak konuşursak, farklıdır.

Spesifik ısı kapasitesini hesaplamak için formül:

$c=\backslash frac(Q)(\; m\backslash Delta\; T),$ Nerede C- özgül ısı kapasitesi, Q- Bir maddenin ısıtıldığında aldığı (veya soğutulduğunda verdiği ısı miktarı), M- ısıtılmış (soğutulmuş) maddenin kütlesi, Δ T- Maddenin son ve başlangıç ​​sıcaklıkları arasındaki fark.

Spesifik ısı kapasitesi sıcaklığa bağlı olabilir (ve prensip olarak, kesinlikle konuşursak, her zaman az çok güçlü bir şekilde bağlıdır), bu nedenle küçük (resmi olarak sonsuz küçük) değerlere sahip aşağıdaki formül daha doğrudur: $\backslash delta\; T$ Ve $\backslash delta\; Q$:

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

Bazı maddeler için özgül ısı değerleri

(Gazlar için izobarik bir süreçteki özgül ısı kapasitesi (Cp) verilmiştir)

Tablo I: Standart Özgül Isı Kapasitesi Değerleri

Madde	Toplama durumu	Özel ısı kapasitesi, kJ/(kg·K)
kuru hava)	gaz	1,005
hava (%100 nem)	gaz	1,0301
alüminyum	sağlam	0,903
berilyum	sağlam	1,8245
pirinç	sağlam	0,37
teneke	sağlam	0,218
bakır	sağlam	0,385
molibden	sağlam	0,250
çelik	sağlam	0,462
elmas	sağlam	0,502
etanol	sıvı	2,460
altın	sağlam	0,129
grafit	sağlam	0,720
helyum	gaz	5,190
hidrojen	gaz	14,300
ütü	sağlam	0,444
yol göstermek	sağlam	0,130
dökme demir	sağlam	0,540
tungsten	sağlam	0,134
lityum	sağlam	3,582
	sıvı	0,139
azot	gaz	1,042
petrol yağları	sıvı	1,67 - 2,01
oksijen	gaz	0,920
kuvars cam	sağlam	0,703
su 373 K (100 °C)	gaz	2,020
su	sıvı	4,187
buz	sağlam	2,060
bira mayşesi	sıvı	3,927
Değerler aksi belirtilmedikçe standart koşullara dayanmaktadır.

Tablo II: Bazı Yapı Malzemeleri İçin Özgül Isı Kapasitesi Değerleri

Madde	Özel ısı kapasitesi kJ/(kg·K)
asfalt	0,92
katı tuğla	0,84
kum-kireç tuğlası	1,00
beton	0,88
taç camı (cam)	0,67
çakmaktaşı (cam)	0,503
pencere camı	0,84
granit	0,790
sabuntaşı	0,98
alçıtaşı	1,09
mermer, mika	0,880
kum	0,835
çelik	0,47
toprak	0,80
odun	1,7

Ayrıca bakınız

"Özgül Isı Kapasitesi" makalesi hakkında yorum yazın

Notlar

Edebiyat

• Fiziksel büyüklük tabloları. El Kitabı, ed. I. K. Kikoina, M., 1976.
• Sivukhin D.V. Fizikte genel kurs. - T.II. Termodinamik ve moleküler fizik.
• E. M. Lifshits // altında. ed. A. M. Prokhorova Fiziksel Ansiklopedi. - M .: “Sovyet Ansiklopedisi”, 1998. - T. 2.<

Özgül Isı Kapasitesini karakterize eden alıntı

- Çalışıyor mu? – Natasha tekrarladı.
- Sana kendimden bahsedeceğim. Bir kuzenim vardı...
- Biliyorum - Kirilla Matveich, ama o yaşlı bir adam mı?
– Her zaman yaşlı bir adam değildi. Ama şu var Natasha, Borya ile konuşacağım. Bu kadar sık ​​seyahat etmesine gerek yok...
- Eğer istiyorsa neden yapmasın?
- Çünkü biliyorum ki bu hiçbir şeyle bitmeyecek.
- Neden biliyorsun? Hayır anne, ona söyleme. Ne saçma! - Natasha, mülkünü elinden almak istedikleri bir kişinin ses tonuyla söyledi.
"Pekala, ben evlenmeyeceğim, o yüzden o eğleniyorsa ve ben eğleniyorsam bırak gitsin." – Natasha gülümsedi ve annesine baktı.
"Evli değilim, öyle," diye tekrarladı.
- Bu nasıl dostum?
- Evet evet. Evlenmemem çok gerekli ama... yani.
Kontes, "Evet, evet," diye tekrarladı ve tüm vücudunu sallayarak, beklenmedik, nazik bir yaşlı kadın kahkahasıyla güldü.
"Gülmeyi bırak, dur" diye bağırdı Natasha, "tüm yatağı sallıyorsun." Fena halde bana benziyorsun, aynı kahkaha... Bekle... - Kontesin iki elini tuttu, birinde serçe parmak kemiğini öptü - Haziran, diğerinde temmuz, ağustos öpmeye devam etti. - Anne, o çok mu aşık? Peki ya gözlerin? Bu kadar aşık mıydın? Ve çok tatlı, çok çok tatlı! Ama pek bana göre değil, dar, masa saati gibi... Anlamıyor musun?... Dar, bilirsin, gri, açık...
- Neden yalan söylüyorsun! - dedi kontes.
Nataşa şöyle devam etti:
- Gerçekten anlamıyor musun? Nikolenka anlardı... Kulaksız olan mavi, lacivert ve kırmızıdır ve dörtgendir.
Kontes gülerek, "Sen de onunla flört ediyorsun," dedi.
- Hayır, o bir Mason, öğrendim. Çok hoş, lacivert ve kırmızı, nasıl anlatayım size...
Kontesin sesi kapının arkasından duyuldu. -Uyanık mısın? – Natasha yalınayak ayağa fırladı, ayakkabılarını aldı ve odasına koştu.
Uzun süre uyuyamadı. Onun anladığı ve içindeki her şeyi kimsenin anlayamayacağını düşünmeye devam etti.
"Sonya?" diye düşündü, kocaman örgüsüyle kıvrılmış uyuyan kediye bakarken. “Hayır, nereye gitmeli!” O erdemlidir. Nikolenka'ya aşık oldu ve başka hiçbir şey bilmek istemiyor. Annem de anlamıyor. Benim bu kadar akıllı olmam ve o da çok tatlı," diye devam etti kendi kendine üçüncü şahıs olarak konuşarak ve çok akıllı, en zeki ve en iyi bir adamın onun hakkında konuştuğunu hayal ederek... "Her şey, her şey onun içinde , - diye devam etti bu adam, - alışılmadık derecede akıllı, tatlı ve sonra iyi, alışılmadık derecede iyi, hünerli, yüzüyor, mükemmel bir şekilde ata biniyor ve bir sesi var! Harika bir ses olduğu söylenebilir! Cherubini Operası'ndaki en sevdiği müzik cümlesini söyledi, kendini yatağa attı, uykuya dalmak üzere olduğu düşüncesiyle güldü, Dunyasha'ya mumu söndürmesi için bağırdı ve Dunyasha'nın odadan çıkmaya vakti olmadan önce, Zaten her şeyin gerçekte olduğu kadar kolay ve harika olduğu, ama daha da iyi olduğu, çünkü farklı olduğu başka, daha mutlu bir rüyalar dünyasına geçmişti.

Ertesi gün kontes, Boris'i evine davet ederek onunla konuştu ve o günden itibaren Rostov'ları ziyaret etmeyi bıraktı.

31 Aralık 1810 yılbaşı gecesi, le reveillon [gece yemeği], Catherine'in asilzadesinin evinde bir balo vardı. Diplomatik birliklerin ve hükümdarın baloda olması gerekiyordu.
Promenade des Anglais'de bir asilzadenin ünlü evi sayısız ışıkla parlıyordu. Kırmızı bir bezle aydınlatılmış girişte sadece jandarmalar değil, polis şefi ve onlarca polis de vardı. Arabalar yola çıktı ve yenileri, kırmızı uşaklar ve tüylü şapkalı uşaklarla birlikte geldi. Vagonlardan üniformalı, yıldızlı ve kurdeleli adamlar çıktı; saten ve ermin giyen hanımlar gürültüyle döşenen basamaklardan dikkatlice indiler ve aceleyle ve sessizce girişin kumaşı boyunca yürüdüler.
Neredeyse her yeni araba geldiğinde kalabalıkta bir uğultu duyuluyor ve şapkalar çıkarılıyordu.
Kalabalıktan, "Hükümdar mı?... Hayır, bakan... prens... elçi... Tüyleri görmüyor musun?" dedi. Kalabalıktan diğerlerinden daha iyi giyinen biri herkesi tanıyor gibiydi ve o zamanın en asil soylularını isimleriyle çağırıyordu.
Zaten misafirlerin üçte biri bu baloya gelmişti ve bu baloda olması gereken Rostov'lar hala aceleyle giyinmeye hazırlanıyorlardı.
Rostov ailesinde bu balo için çok fazla konuşma ve hazırlık vardı, davetin alınmayacağına, elbisenin hazır olmayacağına ve her şeyin olması gerektiği gibi yürümeyeceğine dair pek çok korku vardı.
Rostov'larla birlikte, kontesin arkadaşı ve akrabası, eski mahkemenin zayıf ve sarı baş nedimesi olan ve St. Petersburg'un en yüksek sosyetesinde taşra Rostov'larına liderlik eden Marya Ignatievna Peronskaya baloya gitti.
Akşam saat 10'da Rostov'ların Tauride Bahçesi'ndeki baş nedimeyi alması gerekiyordu; ama saat ona beş dakika kalmıştı ve genç hanımlar henüz giyinmemişlerdi.
Natasha hayatındaki ilk büyük baloya gidiyordu. O gün sabah saat 8'de kalktı ve bütün gün ateşli bir kaygı ve aktivite içindeydi. Sabahtan itibaren tüm gücü hepsinin sağlanmasına yönelikti: o, annesi ve Sonya'nın mümkün olan en iyi şekilde giyinmesini sağlamak. Sonya ve Kontes ona tamamen güvendiler. Kontesin masaka kadife bir elbise giymesi gerekiyordu, ikisi pembe üzerine beyaz dumanlı elbiseler, korsajında ​​güller olan ipek örtüler giymişlerdi. Saçların a la grecque [Yunanca] taranması gerekiyordu.
Gerekli olan her şey zaten yapılmıştı: bacaklar, kollar, boyun, kulaklar zaten bir balo salonu gibi özenle yıkanmış, parfümlenmiş ve pudralanmıştı; zaten ipek, file çoraplar ve fiyonklu beyaz saten ayakkabılar giymişlerdi; saç stilleri neredeyse bitmişti. Sonya giyinmeyi bitirdi, Kontes de öyle; ama herkes için çalışan Natasha geride kaldı. İnce omuzlarının üzerine örttüğü sabahlığıyla hâlâ aynanın önünde oturuyordu. Zaten giyinmiş olan Sonya odanın ortasında durdu ve küçük parmağıyla acı verici bir şekilde bastırarak iğnenin altında gıcırdayan son kurdeleyi iğneledi.

Sizce ocakta hangisi daha hızlı ısınır: bir tencerede bir litre su mu yoksa 1 kilogram ağırlığındaki tencerenin kendisi mi? Cisimlerin kütleleri aynıdır, ısınmanın aynı oranda gerçekleşeceği varsayılabilir.

Ama bu durum böyle değildi! Bir deney yapabilirsiniz - boş bir tencereyi birkaç saniye ateşe koyun, yakmayın ve hangi sıcaklığa kadar ısındığını unutmayın. Daha sonra tavanın ağırlığı kadar suyu tavaya dökün. Teorik olarak, suyun boş bir tavayla aynı sıcaklığa iki kat daha uzun sürede ısınması gerekir, çünkü bu durumda ikisi de ısınır - hem su hem de tava.

Ancak üç kat daha bekleseniz bile suyun daha az ısınacağına ikna olacaksınız. Suyun aynı ağırlıktaki bir tava ile aynı sıcaklığa ulaşması neredeyse on kat daha uzun sürecektir. Bu neden oluyor? Suyun ısınmasını ne engeller? Yemek pişirirken neden ekstra gazlı ısıtma suyunu israf etmeliyiz? Çünkü bir maddenin özgül ısı kapasitesi denilen fiziksel bir miktarı vardır.

Bir maddenin özgül ısı kapasitesi

Bu değer, bir kilogram ağırlığındaki bir cismin sıcaklığının bir santigrat derece artması için ne kadar ısı aktarılması gerektiğini gösterir. J/(kg * ˚С) cinsinden ölçülmüştür. Bu değer kendi hevesinden dolayı değil, çeşitli maddelerin özelliklerinin farklılığından dolayı mevcuttur.

Suyun özgül ısısı, demirin özgül ısısından yaklaşık on kat daha yüksektir, dolayısıyla tava, içindeki sudan on kat daha hızlı ısınır. Buzun özgül ısı kapasitesinin suyun yarısı kadar olması ilginçtir. Bu nedenle buz sudan iki kat daha hızlı ısınacaktır. Buzu eritmek suyu ısıtmaktan daha kolaydır. Her ne kadar kulağa tuhaf gelse de bu bir gerçektir.

Isı miktarının hesaplanması

Özgül ısı kapasitesi harfle belirlenir C Ve Isı miktarını hesaplamak için formülde kullanılır:

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

burada Q ısı miktarıdır,
c - özgül ısı kapasitesi,
m - vücut ağırlığı,
t2 ve t1 sırasıyla son ve başlangıç ​​vücut sıcaklıklarıdır.

Özgül Isı Kapasitesi Formülü: c = Q / m*(t2 - t1)

Ayrıca bu formülden de ifade edebilirsiniz:

• m = Q / c*(t2-t1) - vücut ağırlığı
• t1 = t2 - (Q / c*m) - başlangıç ​​vücut sıcaklığı
• t2 = t1 + (Q / c*m) - nihai vücut sıcaklığı
• Δt = t2 - t1 = (Q / c*m) - sıcaklık farkı (delta t)

Gazların özgül ısı kapasitesi ne durumda? Burada her şey daha da kafa karıştırıcı. Katı ve sıvılarda durum çok daha basittir. Spesifik ısı kapasiteleri sabit, bilinen ve kolayca hesaplanabilen bir değerdir. Gazların özgül ısı kapasitesine gelince, bu değer farklı durumlarda çok farklıdır. Örnek olarak havayı ele alalım. Havanın özgül ısı kapasitesi, bileşimine, nemine ve atmosfer basıncına bağlıdır.

Aynı zamanda sıcaklık arttıkça gazın hacmi de artar ve ısı kapasitesini de etkileyecek başka bir değer - sabit veya değişken hacim girmemiz gerekir. Bu nedenle hava ve diğer gazlar için ısı miktarı hesaplanırken çeşitli faktörlere ve koşullara bağlı olarak gazların özgül ısı kapasitesinin özel grafikleri kullanılır.

Özgül ısı, 1 gram saf maddenin sıcaklığını 1° artırmak için gereken enerjidir. Parametre kimyasal bileşimine ve toplanma durumuna bağlıdır: gaz, sıvı veya katı. Keşfedilmesinin ardından, ısıyla ve sistemin işleyişiyle ilgili enerji geçişlerinin bilimi olan termodinamikte yeni bir gelişme turu başladı.

Genellikle, Üretimde özgül ısı kapasitesi ve temel termodinamik kullanılmaktadır kimya, nükleer mühendislik ve aerodinamik alanlarının yanı sıra otomobilleri soğutmak için tasarlanmış radyatörler ve sistemler. Spesifik ısı kapasitesinin nasıl hesaplandığını bilmek istiyorsanız önerilen makaleyi okuyun.

Parametreyi doğrudan hesaplamaya başlamadan önce formülü ve bileşenlerini öğrenmelisiniz.

Spesifik ısı kapasitesini hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

• c = Q/(m*∆T)

Hesaplamalarda kullanılan büyüklükler ve sembolik gösterimleri bilgisi son derece önemlidir. Ancak bunların sadece görsel görünüşünü bilmek değil, aynı zamanda her birinin anlamını da net bir şekilde anlamak gerekir. Bir maddenin özgül ısı kapasitesinin hesaplanması aşağıdaki bileşenlerle temsil edilir:

ΔT, bir maddenin sıcaklığındaki kademeli değişimi gösteren bir semboldür. "Δ" sembolü delta olarak telaffuz edilir.

ΔT = t2–t1, burada

• t1 – birincil sıcaklık;
• t2 – değişiklikten sonraki son sıcaklık.

m – ısıtma sırasında kullanılan maddenin kütlesi (g).

Q – ısı miktarı (J/J)

CR'ye dayanarak diğer denklemler türetilebilir:

• Q = m*кp*ΔT – ısı miktarı;
• m = Q/cr*(t2 - t1) – maddenin kütlesi;
• t1 = t2–(Q/tp*m) – birincil sıcaklık;
• t2 = t1+(Q/tp*m) – son sıcaklık.

Parametreyi hesaplama talimatları

1. Hesaplama formülünü alın: Isı kapasitesi = Q/(m*∆T)
2. Orijinal verileri yazın.
3. Bunları formülde yerine koyun.
4. Hesaplamayı yapın ve sonucu alın.

Örnek olarak, 480 gram ağırlığında, 15°C sıcaklıkta, ısıtma sonucunda (35 bin J sağlar) 250°'ye yükselen bilinmeyen bir maddeyi hesaplayalım.

Yukarıda verilen talimatlara göre aşağıdaki eylemleri gerçekleştiriyoruz:

İlk verileri yazalım:

• Q = 35 bin J;
• m = 480 gr;
• ΔT = t2–t1 =250–15 = 235 °C.

Formülü alıyoruz, değerleri değiştiriyoruz ve çözüyoruz:

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

Hesaplama

Hesaplamayı yapalım CP Aşağıdaki koşullar altında su ve kalay:

• m = 500 gram;
• t1 =24°C ve t2 = 80°C – su için;
• t1 =20°C ve t2 =180°C – kalay için;
• Q = 28 bin J.

İlk önce sırasıyla su ve kalay için ΔT'yi belirliyoruz:

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

Daha sonra spesifik ısı kapasitesini buluyoruz:

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

Böylece suyun özgül ısı kapasitesi 1 J/g*°C, kalayın özgül ısı kapasitesi ise 0,35 J/g*°C oldu. Bundan, 28 bin Joule'lük eşit ısı girişi değerinde, ısı kapasitesi daha düşük olduğu için kalayın sudan daha hızlı ısınacağı sonucuna varabiliriz.

Sadece gazlar, sıvılar ve katılar değil, gıda ürünleri de ısı kapasitesine sahiptir.

Yiyeceklerin ısı kapasitesi nasıl hesaplanır?

Güç kapasitesini hesaplarken denklem aşağıdaki formu alacaktır:

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

• w – üründeki su miktarı;
• p – üründeki protein miktarı;
• f – yağ yüzdesi;
• c – karbonhidrat yüzdesi;
• a inorganik bileşenlerin yüzdesidir.

Viyola krem ​​peynirinin ısı kapasitesini belirleyelim. Bunu yapmak için ürünün bileşiminden gerekli değerleri yazın (ağırlık 140 gram):

• su – 35 gr;
• proteinler – 12,9 g;
• yağlar – 25,8 g;
• karbonhidratlar – 6,96 g;
• inorganik bileşenler – 21 g.

Sonra şunu buluruz:

• 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.

Herzaman bunu hatırla:

• Metalin ısınma süreci suyunkinden daha hızlıdır, çünkü CP 2,5 kat daha az;
• Mümkünse, koşullar izin veriyorsa sonuçları daha yüksek bir sıraya dönüştürün;
• sonuçları kontrol etmek için interneti kullanabilir ve hesaplanan maddeye bakabilirsiniz;
• eşit deney koşulları altında özgül ısı kapasitesi düşük olan malzemeler için daha önemli sıcaklık değişiklikleri gözlemlenecektir.

İşyerinde kullanılan cihaz ve aksesuarlar:

2. Ağırlıklar.

3. Termometre.

4. Kalorimetre.

6. Kalorimetrik gövde.

7. Ev fayansları.

Çalışmanın amacı:

Bir maddenin özgül ısı kapasitesini deneysel olarak belirlemeyi öğrenin.

I. TEORİK GİRİŞ.

Termal iletkenlik- Hızlı moleküllerin yavaş moleküllerle çarpışması sonucu vücudun daha ısıtılmış kısımlarından daha az ısıtılmış kısımlara ısı transferi, bunun sonucunda hızlı moleküller enerjilerinin bir kısmını yavaş olanlara aktarır.

Herhangi bir cismin iç enerjisindeki değişiklik, kütlesi ve vücut sıcaklığındaki değişiklik ile doğru orantılıdır.

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

Isıtma veya soğutma sırasında bir vücudun iç enerjisindeki değişimin madde türüne ve dış koşullara bağımlılığını karakterize eden c miktarına denir Vücudun spesifik ısı kapasitesi.

(4)

Bir cismin ısıtıldığında ısıyı emme bağımlılığını karakterize eden ve vücuda verilen ısı miktarının sıcaklığındaki artışa oranına eşit olan C değerine denir. vücudun ısı kapasitesi.

C = c × m. (5)
(6)
S = CDT (7)

Molar ısı kapasitesi Cm, bir maddenin 1 molünü 1 Kelvin ısıtmak için gereken ısı miktarıdır

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

Özgül ısı kapasitesi, ısıtıldığı işlemin niteliğine bağlıdır.

Isı dengesi denklemi.

Isı değişimi sırasında, iç enerjisi azalan tüm cisimlerin verdikleri ısı miktarlarının toplamı, iç enerjisi artan tüm cisimlerin aldıkları ısı miktarlarının toplamına eşittir.

SQ bölümü = SQ alımı (10)

Eğer cisimler kapalı bir sistem oluşturuyorsa ve aralarında sadece ısı alışverişi oluyorsa, alınan ve verilen ısı miktarlarının cebirsel toplamı 0'a eşittir.

SQ borcu + SQ alımı = 0.

Örnek:

Isı değişimi bir cisim, bir kalorimetre ve bir sıvıdan oluşur. Vücut ısıyı verir, kalorimetre ve sıvı bunu alır.

Q t = Q k + Q f

Q t = c t m t (T 2 – Q)

Q k = c k mk (Q – T 1)

Q f = c f m f (Q – T 1)

Q(tau) genel son sıcaklıktır.

s t m t (T 2 -Q) = s ila m ila (Q- T 1) + s f m f (Q- T 1)

s t = ((Q - T 1)*(s'den m'ye + s w m w)) / m t (T 2 - Q)

T = 273 0 + t 0 C

2. İŞİN İLERLEMESİ.

TÜM TARTIMLAR 0,1 gr'A KADAR HASSASİYETLE YAPILMAKTADIR.

1. İç kabın kütlesini, kalorimetre m 1'i tartarak belirleyin.

2. Kalorimetrenin iç kabına su dökün, iç bardağı dökülen sıvıyla birlikte tartın.

3. Dökülen suyun kütlesini belirleyin m = m ila - m 1

4. Kalorimetrenin iç kabını dış kabın içine yerleştirin ve T 1 suyunun başlangıç ​​sıcaklığını ölçün.

5. Test gövdesini kaynar sudan çıkarın, hızlı bir şekilde kalorimetreye aktarın, T2'yi - vücudun başlangıç ​​​​sıcaklığını - kaynar suyun sıcaklığına eşittir.

6. Kalorimetredeki sıvıyı karıştırırken sıcaklığın artması durana kadar bekleyin: son (sabit) sıcaklığı Q ölçün.

7. Test gövdesini kalorimetreden çıkarın, filtre kağıdıyla kurutun ve kütlesini m3 bir terazide tartarak belirleyin.

8. Tüm ölçüm ve hesaplamaların sonuçlarını tabloya girin. Hesaplamaları ikinci ondalık basamağa kadar gerçekleştirin.

9. Bir ısı dengesi denklemi oluşturun ve bu denklemden maddenin özgül ısı kapasitesini bulun İle.

10. Başvuruda elde edilen sonuçlara göre maddeyi belirleyiniz.

11. Aşağıdaki formülleri kullanarak elde edilen sonucun tablo sonucuna göre mutlak ve bağıl hatasını hesaplayın:

;

12. Yapılan işle ilgili sonuç.

ÖLÇÜM VE HESAPLAMA SONUÇLARI TABLOSU

Özgül ısı kapasitesi bir maddenin karakteristik özelliğidir. Yani farklı maddeler için farklıdır. Ek olarak, aynı maddenin farklı toplanma durumlarında farklı özgül ısı kapasitesi vardır. Dolayısıyla bir maddenin özgül ısı kapasitesinden (suyun özgül ısı kapasitesi, altının özgül ısı kapasitesi, ahşabın özgül ısı kapasitesi vb.) bahsetmek doğrudur.

Belirli bir maddenin özgül ısı kapasitesi, bu maddenin 1 kilogramını 1 santigrat derece ısıtmak için ona ne kadar ısı (Q) aktarılması gerektiğini gösterir. Özgül ısı kapasitesi Latin harfi c ile gösterilir. Yani c = Q/mt. T ve m'nin bire eşit olduğu (1 kg ve 1 °C) dikkate alınırsa özgül ısı kapasitesi sayısal olarak ısı miktarına eşittir.

Ancak ısı ve özgül ısı kapasitesinin farklı ölçü birimleri vardır. Cu sistemindeki ısı (Q), Joule (J) cinsinden ölçülür. Spesifik ısı kapasitesi ise Joule bölü kilogram cinsinden santigrat derece ile çarpılır: J/(kg °C).

Bir maddenin özgül ısı kapasitesi örneğin 390 J/(kg °C) ise bu, bu maddenin 1 kg'ının 1 °C ısıtılması durumunda 390 J ısı absorbe edeceği anlamına gelir. Veya başka bir deyişle bu maddenin 1 kg'ını 1 °C ısıtmak için ona 390 J ısı aktarılması gerekir. Veya bu maddenin 1 kg'ı 1°C soğutulursa 390 J ısı açığa çıkar.

1 değil 2 kg madde 1 °C ısıtılırsa, ona iki kat daha fazla ısı aktarılması gerekir. Yani yukarıdaki örnekte zaten 780 J olacaktır. Aynı şey 1 kg madde 2 °C ısıtıldığında da olacaktır.

Bir maddenin özgül ısı kapasitesi, başlangıç ​​sıcaklığına bağlı değildir. Yani, örneğin sıvı suyun özgül ısı kapasitesi 4200 J/(kg °C) ise, o zaman 1 °C kadar ısıtmak için bile yirmi derece veya doksan derece su eşit olarak 1 kg başına 4200 J ısı gerektirecektir. .

Ancak buzun, sıvı sudan farklı, neredeyse iki kat daha az bir özgül ısı kapasitesi vardır. Ancak onu 1°C ısıtmak için, başlangıç ​​sıcaklığı ne olursa olsun, 1 kg başına aynı miktarda ısıya ihtiyaç duyulacaktır.

Özgül ısı kapasitesi aynı zamanda bu maddeden yapılmış gövdenin şekline de bağlı değildir. Aynı kütleye sahip bir çelik çubuk ve bir çelik levha, onları aynı derecelerde ısıtmak için aynı miktarda ısıya ihtiyaç duyacaktır. Bir diğer husus ise çevre ile ısı alışverişinin ihmal edilmesi gerektiğidir. Levhanın yüzey alanı çubuktan daha geniştir; bu da levhanın daha fazla ısı yaydığı ve dolayısıyla daha hızlı soğuyacağı anlamına gelir. Ancak ideal koşullar altında (ısı kaybının ihmal edilebildiği durumlarda) vücut şeklinin hiçbir önemi yoktur. Bu nedenle spesifik ısı kapasitesinin bir cismin değil, bir maddenin özelliği olduğunu söylüyorlar.

Dolayısıyla farklı maddelerin özgül ısı kapasiteleri farklıdır. Bu, aynı kütleye ve aynı sıcaklığa sahip farklı maddeler verilirse, onları farklı bir sıcaklığa ısıtmak için onlara farklı miktarlarda ısı aktarılması gerektiği anlamına gelir. Örneğin bir kilogram bakır, sudan yaklaşık 10 kat daha az ısıya ihtiyaç duyacaktır. Yani bakırın özgül ısı kapasitesi suyunkinden yaklaşık 10 kat daha azdır. “Bakıra daha az ısı veriliyor” diyebiliriz.

Bir cismi bir sıcaklıktan diğerine ısıtmak için vücuda aktarılması gereken ısı miktarı aşağıdaki formül kullanılarak bulunur:

Q = cm(t k – t n)

Burada tk ve tn son ve başlangıç ​​sıcaklıklarıdır, m maddenin kütlesidir, c ise özgül ısı kapasitesidir. Spesifik ısı kapasitesi genellikle tablolardan alınır. Bu formülden spesifik ısı kapasitesi ifade edilebilir.