Specifická definice tepelné kapacity

click fraud protection

Specifická definice tepelné kapacity

Specifická tepelná kapacita je množství teploenergie nutné zvýšit teplota látky na jednotku Hmotnost. Specifická tepelná kapacita materiálu je fyzická vlastnost. Je to také příklad rozsáhlé vlastnosti, protože její hodnota je úměrná velikosti zkoumaného systému.

Klíčové cesty: měrná tepelná kapacita

  • Specifická tepelná kapacita je množství tepla potřebné ke zvýšení teploty na jednotku hmotnosti.
  • Obvykle je to teplo v Joulech potřebné ke zvýšení teploty 1 gramu vzorku 1 Kelvina nebo 1 stupně Celsia.
  • Voda má extrémně vysokou měrnou tepelnou kapacitu, což je dobré pro regulaci teploty.

vSI jednotky, měrná tepelná kapacita (symbol: c) je množství tepla v jouly požadováno ke zvýšení 1 gram látky 1 Kelvine. Může být také vyjádřena jako J / kg · K. Měrná tepelná kapacita může být uvedena také v kaloriích na gram stupně Celsia. Související hodnoty jsou molární tepelná kapacita vyjádřená v J / mol · K a objemová tepelná kapacita uvedená v J / m3· K.

Tepelná kapacita je definována jako poměr množství energie přenesené do materiálu a změny teploty, která je vytvářena:

instagram viewer

C = Q / AT

kde C je tepelná kapacita, Q je energie (obvykle vyjádřená v joulech) a ΔT je změna teploty (obvykle ve stupních Celsia nebo v Kelvinech). Alternativně lze rovnici napsat:

Q = CmAT

Měrná tepelná a tepelná kapacita souvisí s hmotností:

C = m * S

Kde C je tepelná kapacita, m je hmotnost materiálu a S je měrné teplo. Protože měrné teplo je na jednotku hmotnosti, jeho hodnota se nezmění, bez ohledu na velikost vzorku. Takže měrné teplo galonu vody je stejné jako měrné teplo kapky vody.

Je důležité si uvědomit vztah mezi přidaným teplem, měrným teplem, hmotou a změnou teploty se nepoužije během změny fáze. Důvodem je to, že teplo přidávané nebo odebírané při změně fáze teplotu nemění.

Také známý jako: měrné teplo, hmotnostně specifické teplo, tepelná kapacita

Voda má měrnou tepelnou kapacitu 4,18 J (nebo 1 kalorie / gram ° C). To je mnohem vyšší hodnota než u většiny ostatních látek, díky čemuž je voda při regulaci teploty mimořádně dobrá. Naproti tomu měď má měrnou tepelnou kapacitu 0,39 J.

Tabulka běžných specifických kapacit tepla a tepla

Tato tabulka měrných hodnot tepelné a tepelné kapacity by vám měla pomoci získat lepší představu o druzích materiálů, které snadno vedou teplo, oproti těm, které ne. Jak byste mohli očekávat, kovy mají relativně nízké měrné teploty.

Materiál Měrné teplo
(J / g ° C)
Tepelná kapacita
(J / ° C pro 100 g)
zlato 0.129 12.9
rtuť 0.140 14.0
měď 0.385 38.5
žehlička 0.450 45.0
sůl (Nacl) 0.864 86.4
hliník 0.902 90.2
vzduch 1.01 101
led 2.03 203
voda 4.179 417.9

Zdroje

  • Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Základy fyziky. Wiley. str. 524.
  • Kittel, Charles (2005). Úvod do fyziky pevných látek (8. vydání). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. str. 141. ISBN 0-471-41526-X.
  • Laider, Keith J. (1993). Svět fyzikální chemie. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
  • neobvyklý A. Cengel a Michael A. Boles (2010). Termodynamika: přístup k inženýrství (7. vydání). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.
instagram story viewer