Erityinen lämpö

Mikä on erityinen lämpö?

Hän erityinen lämpö Se on energian määrä, jonka tietyn aineen gramma on absorboida sen lämpötilan nostamiseksi Celsius -aste. 

Se on intensiivinen fyysinen omaisuus, koska se ei riipu taikinasta, koska se ilmaistaan ​​vain gramman aineen suhteen; Se liittyy kuitenkin hiukkasten lukumäärään ja niiden moolimassaan, samoin kuin molekyylien välisiin voimiin, jotka yhdistävät ne.

Aineen absorboiman energian määrä ilmaistaan ​​Joule (J) -yksiköissä ja harvemmin kaloreita (kalkki). Yleensä oletetaan, että energia imeytyy lämmön kautta; Energia voi kuitenkin tulla toisesta lähteestä, kuten aineelle tehdynä teoksena (esimerkiksi tiukka levottomuus).

Erityinen lämpökaava

Erityinen lämpökaava on:

CE = q/Δt · m

Missä se, mikä absorboi, Δt lämpötilan muutos ja m on aineen massa; että määritelmän mukaan vastaa grammaa. Analyysi yksiköistäsi:

CE = J/ºC · G

Joka voidaan ilmaista myös seuraavilla tavoilla:

Ce = kj/k · g

CE = J/ºC · kg

Ensimmäinen on yksinkertaisin, ja juuri seuraavien osioiden esimerkkejä käsitellään.

Kaava osoittaa nimenomaisesti absorboituneen energian (J) määrän aineen grammaa luokassa ºC. Jos tämä energian määrä haluaisi puhdistaa, olisi tarpeen jättää syrjään E -yhtälö:

J = CE · ºC · G

Se ilmaistiin sopivammalla tavalla ja muuttujien mukaan olisi:

Q = ce · Δt · m

Kuinka erityinen lämpö lasketaan?

Vettä referenssinä

Edellisessä kaavassa 'M' ei edusta ainetta, koska se on jo epäsuorasti CE: ssä. Tämä kaava on erittäin hyödyllinen laskemaan eri aineiden spesifiset lämmitykset kalorimetrian avulla.

Kuten? Kalorien määritelmän avulla, joka on välttämätön energian määrä gramman veden lämmittämiseksi 14,5 - 15,5ºC; Tämä on yhtä suuri kuin 4 184 J.

Veden ominaislämpö on epätavallisen korkea, ja tätä ominaisuutta käytetään mittaamaan muiden aineiden erityisiä lämmittelyjä, jotka tietävät arvon 4 184 J.

Voi palvella sinua: Rautahydroksidi (III): rakenne, ominaisuudet ja käytöt

Mitä se tarkoittaa, että tietty lämpö on korkea? Tämä vastustaa huomattavaa vastustuskykyä lämpötilan nostamiseksi, joten sen on absorboitava enemmän energiaa; Toisin sanoen veden on lämmitettävä paljon kauemmin kuin muihin aineisiin, jotka lämmönlähteen läheisyydessä lämmitetään melkein tekoon.

Tästä syystä vettä käytetään kalorimetrisissä mittauksissa, koska sillä ei ole äkillisiä lämpötilan muutoksia absorboimalla energiaa, joka on irrotettu kemiallisista reaktioista; Tai tässä tapauksessa kosketuksessa toisen kuumemman materiaalin kanssa.

Lämpötasapaino

Koska veden on absorboitava erittäin lämpö lämpötilan nostamiseksi, lämpö voi tulla esimerkiksi kuumasta metallista. Veden ja metallin massot huomioon ottaen niiden välillä tapahtuu lämmönvaihto, kunnes niin kutsutaan lämpötasapainoksi.

Kun näin tapahtuu, vesi- ja metallilämpötilat tasoitetaan. Kuuman metallin irrotettu lämpö on yhtä suuri kuin veden absorboima.

Matemaattinen kehitys

Tietäen tämän ja viimeisen kuvattuun kaavan kanssa, sinulla on:

Q -_Vettä= -Q_Metalli

Negatiivinen merkki osoittaa, että lämpö vapautuu kuumimmasta rungosta kylmimpaan runkoon (vesi). Jokaisella aineella on oma erityinen lämpö CE ja sen massa, joten tämä lauseke on kehitettävä seuraavasti:

Q -_Vettä = CE_Vettä · Δt_Vettä · M_Vettä = -(CE_Metalli · Δt_Metalli · M_Metalli-A

Tuntematon on CE_Metalli, Koska lämpötasapainossa sekä veden että metallin lopullinen lämpötila on sama; Lisäksi veden ja metallin alkuperäiset lämpötilat tunnetaan ennen kosketusta, aivan kuten niiden massoja. Siksi sinun on puhdistettava CE_Metalli-

EY_Metalli = (CE_Vettä · Δt_Vettä · M_Vettä)/ (-AT_Metalli · M_Metalli-A

Unohtamatta mitä CE_Vettä on 4184 j/ºC · g. Jos he kehittävät Δt_Vettä ja Δt_Metalli, Se tulee olemaan (t_F - T_Vettä) ja T_F - T_Metalli), vastaavasti. Vettä lämmitetään, kun taas metalli jäähtyy, ja siksi negatiivinen merkki kertoo ΔT: lle_Metalli Pysy (t_Metalli - T_F-A. Muuten Δt_Metalli olisi negatiivinen arvo T -olemiselle_F vähäinen (kylmempi) kuin t_Metalli.

Voi palvella sinua: Massa: Konsepti, ominaisuudet, esimerkit, laskenta

Sitten yhtälö ilmaistaan ​​lopulta tällä tavalla:

EY_Metalli = CE_Vettä · (T_F - T_Vettä) · M_Vettä/ (T_Metalli - T_F) · M_Metalli

Ja sen kanssa erityiset lämmitteet lasketaan.

Esimerkki laskennasta

Sinulla on omituisen metallin pallo, joka painaa 130 g ja lämpötilassa 90ºC. Tämä on upotettu vesisäiliöön 100 g - 25ºC, kalorimetrin sisällä. Kun lämpötasapaino saavutetaan, säiliön lämpötila muuttuu 40ºC. Laske metalli CE.

Lopullinen lämpötila, t_F, Se on 40ºC. Tietäen muut tiedot, voit sitten määrittää CE: n suoraan:

EY_Metalli = (4184 J/ ºC · G · (40 - 25) ºC · 100 g)/ (90 - 40) ºC · 130 g

EY_Metalli = 0,965 J/ºC · G

Huomaa, että veden ominaislämpö on noin neljä kertaa metalli (4 184/0,965).

Kun CE on hyvin pieni, sitä suurempi hänen taipumus lämmetä; joka liittyy sen lämmönjohtavuuteen ja leviämiseen. Metalli, jolla on suurempi CE.

Erityisiä lämpöesimerkkejä

Eri aineiden spesifiset lämmitykset on esitetty alla.

Vettä

Kuten on sanottu veden ominaislämpö, ​​on 4 184 j/ºC · g.

Tämän arvon ansiosta voit saada paljon aurinkoa meressä ja vesi tuskin haihtuu huomattavaan asteeseen. Tämä johtaa lämpöeroon, joka ei vaikuta meren elämään. Esimerkiksi, kun menet rannalle uimaan, vaikka se ulkopuolella tekee paljon aurinkoa, vedessä tunnet alhaisemman, viileämmän lämpötilan.

Kuuman veden on myös vapautettava paljon energiaa jäähtyä. Kuumenna prosessissa kiertävän ilman massoja, lisäämällä rannikkoalueilla olevia lämpötiloja talvien aikana rannikkoalueilla.

Toinen mielenkiintoinen esimerkki on se, että jos meitä ei muodosteta meitä, eräänä päivänä auringossa voisi olla tappava, koska kehomme lämpötilat nousevat nopeasti.

Voi palvella sinua: kuparisulfidi: rakenne, ominaisuudet, käytöt

Tämä ainutlaatuinen EC -arvo johtuu molekyylien välisistä vety sillasta. Nämä imevät lämpöä murtumaan, joten ne säilyttävät energiaa. Ennen kuin ne rikkoutuvat, vesimolekyylit eivät pysty värähtelemään lisäämään keskimääräistä kineettistä energiaa, mikä heijastuu lämpötilan nousussa.

Jäätyä

Erityinen lämpölämpö on 2 090 j/ºC · g. Kuten vesi, sillä on epätavallisen arvoinen. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi jäävuoren olisi absorboitava valtava määrä lämpöä lämpötilan nostamiseksi. Jotkut nykypäivän jäävuoret ovat kuitenkin jopa absorboineet sulaa varten tarvittavaa lämpöä (piilevä lämpö).

Alumiini

Alumiinin ominaislämpö on 0,900 J/ºC · G. Se on hiukan pienempi kuin pallon metalli (0,965 J/ºC · G). Tässä lämpö absorboituu alumiinin metalliatomien värähtelemiseksi sen kiteisiin rakenteisiin, eikä molekyylivoimien kytkettyjä yksittäisiä molekyylejä.

Rauta

Erityinen lämpölämpö on 0,444 J/ºC · G. Koska se on vähemmän kuin alumiinia, se tarkoittaa, että se vastustaa vähemmän kuumentamiskestävyyttä; Eli ennen tulipaloa rauta palautuu kauan ennen alumiinikappaletta.

Alumiini vastustamalla enemmän lämmitystä, pitää kuumaa ruokaa pidempään, kun kuuluisaa alumiinikalvoa käytetään välipalojen käärimiseen.

Ilma

Ilman ominaislämpö on 1 003 j/ºC · g. Tämä arvo on hyvin painosten ja lämpötilojen alainen koostuen kaasumaisesta seoksesta. Tässä lämpö imeytyy värähtelemään typpeä, happea, hiilidioksidia, argonia jne.

Hopea

Lopuksi, hopean ominaislämpö on 0,234 J/ºC · G. Kaikista edellä mainituista aineista se on alhaisin Ce -arvo. Tämä tarkoittaa, että ennen rautaa ja alumiinia hopea pala kuumenee paljon enemmän samaan aikaan kuin kaksi muuta metallia. Itse asiassa se yhdenmukaistaa korkean lämmönjohtavuuden kanssa.

Viitteet

1. Erityinen lämpökapasiteetti kemiassa. Toipunut: Admingco.com
2. Erityinen lämpö. Toipunut: ScienceWorld.Susi.com