Специфичен топлинен капацитет: определение, стойности, примери

Съдържание:

Специфичен топлинен капацитет: определение, стойности, примери
Специфичен топлинен капацитет: определение, стойности, примери
Anonim

Всеки ученик се сблъсква с такова понятие като "специфичен топлинен капацитет" в уроците по физика. В повечето случаи хората забравят училищната дефиниция и често изобщо не разбират значението на този термин. В техническите университети повечето студенти рано или късно ще се сблъскат със специфична топлина. Може би като част от изучаването на физика или може би някой ще има такава дисциплина като "топлотехника" или "техническа термодинамика". В този случай ще трябва да запомните училищната програма. И така, по-долу е определението, примерите, значенията за някои вещества.

Определение

Специфичният топлинен капацитет е физическа величина, която характеризира колко топлина трябва да се подаде на единица вещество или да се отстрани от единица вещество, за да се промени температурата му с един градус. Важно е да отмените, че няма значение дали по Целзий, Келвин или Фаренхайт, основното е промяната в температурата на единица.

Специфичният топлинен капацитет има собствена мерна единица - в международната система от единици (SI) - джаул, разделен на продуктакилограми и градуси по Келвин, J / (kg K); извънсистемната единица е съотношението на калория към произведението на килограм и градус по Целзий, cal/(kg °C). Тази стойност най-често се обозначава с буквата c или C, понякога се използват индекси. Например, ако налягането е постоянно, тогава индексът е p, а ако обемът е постоянен, тогава v.

формула за топлинен капацитет
формула за топлинен капацитет

Варианти на дефиниция

Възможни са няколко формулировки на дефиницията на обсъжданата физическа величина. В допълнение към горното се счита за приемливо определение, което гласи, че специфичната топлина е съотношението на топлинния капацитет на веществото към неговата маса. В този случай е необходимо ясно да се разбере какво е "топлинен капацитет". И така, топлинният капацитет се нарича физическа величина, която показва колко топлина трябва да бъде доведена до тялото (вещество) или отстранена, за да се промени стойността на неговата температура с единица. Специфичният топлинен капацитет на маса на вещество, по-голяма от килограм, се определя по същия начин, както за единична стойност.

Някои примери и значения за различни вещества

вода и алуминий
вода и алуминий

Експериментално е установено, че тази стойност е различна за различните вещества. Например, специфичният топлинен капацитет на водата е 4,187 kJ/(kg K). Най-голямата стойност на това физическо количество за водорода е 14,300 kJ/(kg·K), най-малката стойност за златото е 0,129 kJ/(kg·K). Ако имате нужда от стойност за определено вещество, тогава трябва да вземете справочник и да намерите съответните таблици, а в тях - стойностите, които ви интересуват. Въпреки това, модернитехнологиите позволяват да се ускори процеса на търсене в пъти - достатъчно е на всеки телефон, който има опция да влезе в световната мрежа, да въведете въпроса, който ви интересува в лентата за търсене, да започнете търсенето и да потърсите отговора въз основа на резултатите. В повечето случаи трябва да кликнете върху първата връзка. Понякога обаче изобщо не е нужно да ходите никъде другаде - отговорът на въпроса се вижда в кратко описание на информацията.

видове пясък
видове пясък

Най-често срещаните вещества, за които търсят топлинен капацитет, включително специфична топлина, са:

  • въздух (сух) - 1005 kJ/(kg K),
  • алуминий - 0,930 kJ/(kg K),
  • мед - 0,385 kJ/(kg K),
  • етанол - 2, 460 kJ/(kg K),
  • желязо - 0,444 kJ/(kg K),
  • живак - 0,139 kJ/(kg K),
  • кислород - 0,920 kJ/(kg K),
  • дърво - 1700 kJ/(kg K),
  • пясък - 0,835 kJ/(kg K).

Препоръчано: