Питома теплоємність (c), також звана масовою тепловою потужністю, - це фізична величина, яка пов'язана з кількістю одержуваного тепла та його тепловими варіаціями.

таблиця

Це визначає кількість тепла, необхідну для підвищення температури елемента з 1 ° C до 1 g.

Формула специфічного тепла

Для розрахунку питомої теплоємності речовин використовують наступну формулу:

c = Q/м. Δθ або c = С/м

c: питома теплоємність (кал/г. ° C або Дж/кг.К)
Питання: кількість тепла (кал або Дж)
м: маса (г або кг)
Δθ: діапазон температур (° C або K)
C.: теплова потужність (кал/° C або J/K)

У Міжнародній системі (SI) питоме тепло вимірюється в Дж/кг.К (Джоуль на кілограм та Кельвін). Однак дуже часто його вимірюють у кал/г ° C (калорії на грам і на градус Цельсія).

Таблиця питомої температури

Пам’ятайте, що кожна речовина має певну теплоту. Дивіться нижче таблицю з 15 речовинами та питомими тепловими значеннями кожної.

Речовина Специфічне нагрівання (кал/г ° С)
Вода 1 кал/г.
Етиловий спирт 0,58 кал/г.
Алюміній 0,22 кал/г.
Повітря 0,24 кал/г.
Пісок 0,2 кал/г.
Вуглець 0,12 кал/г ° C
Вести 0,03 кал/р
Мідь 0,09 кал/г ° С
Залізо 0,11 кал/г.
Лід 0,50 кал/г ° C
Гідроген 3,4 кал/р
Деревина 0,42 кал/г.
Азот 0,25 кал/г ° С
Кисень 0,22 кал/г.
Скло 0,16 кал/г.

Молярна питома теплоємність

Молярна питома теплоємність, яку також називають молярною теплоємністю, визначається залежністю між тепловою потужністю і кількістю присутніх родимок.

Тому, коли теплоємність речовини відводиться одному молю цієї речовини, це називається питомою молярною теплою.

Питома тепло- і теплоємність

Інше поняття, пов’язане з питомою теплою, - це теплова потужність. (C)

Ця фізична велич визначається кількістю тепла, яке присутнє в тілі у зв'язку зі зміною температури, яке воно зазнає.

Його можна розрахувати за такою формулою:

C = Q/Δθ або C = m.c

C.: теплова потужність (кал/° C або J/K)
Питання: кількість тепла (кал або Дж)
Δθ: діапазон температур (° C або K)
м: маса (г або кг)
c: питома теплоємність (кал/г ° С або Дж/кг.К)

Приховане тепло і відчутне тепло

Окрім питомого тепла, існують і інші форми тепла, серед яких:

Приховане тепло (L): відповідає кількості теплоти, яку отримує або віддає тіло. У цьому випадку ваша температура залишається незмінною, поки ваш фізичний стан змінюється.

У Міжнародній системі (SI) приховане тепло вимірюється в Дж/кг (джоулі на кілограм), проте воно може вимірюватися в кал/г (калорій на грам). Він обчислюється за такою формулою:

Q = m. L

Питання: кількість тепла (кал або Дж)
м: маса (г або кг)
L: приховане нагрівання (кал/г або Дж/кг)

Obs: На відміну від питомого тепла, приховане не залежить від температури. Це тому, що коли відбуваються зміни стану, температура не змінюється. Наприклад, у куба льоду, що плавиться, температура води в твердому і рідкому стані однакова.

Помітне тепло: відповідає коливанню температури тіла, наприклад при нагріванні металевого прутка. У цьому експерименті температура металу зростає, однак його фізичний стан (твердий) не змінюється.

Він обчислюється за такою формулою:

Q = m. c. Δθ

Питання: кількість розумного тепла (кал або Дж)
м: маса тіла (г або кг)
c: питома теплоємність речовини (кал/г ° C або Дж/кг. ° C)
Δθ: діапазон температур (° C або K)

Вправи на вступний іспит до коледжу

1. (Маккензі) Вранці в блакитному небі купальник помічає, що пісок дуже гарячий, а морська вода дуже холодна. Вночі цей самий купальник зауважує, що пісок на пляжі поганий, а морська вода тепла. Спостережуване явище пов'язане з тим, що:

а) щільність морської води менше щільності піску.
б) питома теплоємність піску менше питомої теплоти води.
в) коефіцієнт теплового розширення води більше коефіцієнта теплового розширення піску.
г) тепло, що міститься в піску вночі, поширюється на морську воду.
д) збудження морської води уповільнює її охолодження.

два. (UFPR) Для нагрівання 500 г даної речовини від 20 ° C до 70 ° C потрібно було 4000 калорій. Теплова потужність і питома теплоємність відповідно:

а) 8 кал/ºC і 0,08 кал/г.ºC
б) 80 кал/° С та 0,16 кал/г. ºC
в) 90 кал/° С і 0,09 кал/г. ºC
г) 95 кал/° С та 0,15 кал/г. ºC
д) 120 кал/° С та 0,12 кал/г. ºC

3. (UFU) 240 г води (при 1 кал/г ° С) нагрівається, поглинаючи 200 Вт енергії у вигляді тепла. Враховуючи 1 кал = 4 Дж, чи потрібен час, щоб ця кількість води змінила свою температуру на 50 ° C?

а) 1 хв
б) 3 хв
в) 2 хв
г) 4 хв