Spesifikk definisjon av varmekapasitet
Spesifikk varmekapasitet er mengden varmeenergi kreves for å heve temperatur av et stoff per enhet masse. Den spesifikke varmekapasiteten til et materiale er en fysisk egenskap. Det er også et eksempel på en omfattende eiendom, siden verdien er proporsjonal med størrelsen på systemet som undersøkes.
Viktige takeaways: Spesifikk varmekapasitet
- Spesifikk varmekapasitet er mengden varme som trengs for å heve temperaturen per masseenhet.
- Vanligvis er det varmen i Joules som trengs for å heve temperaturen på 1 gram prøve 1 Kelvin eller 1 grad Celsius.
- Vann har en ekstrem høy spesifikk varmekapasitet, noe som gjør det bra for temperaturregulering.
ISI enheter, spesifikk varmekapasitet (symbol: c) er mengden varme i joule påkrevd å heve 1 gram av et stoff 1 Kelvin. Det kan også uttrykkes som J / kg · K. Spesifikk varmekapasitet kan også rapporteres i enhetene kalorier per gram grad Celsius. Beslektede verdier er molær varmekapasitet, uttrykt i J / mol · K, og volumetrisk varmekapasitet gitt i J / m3· K.
Varmekapasitet er definert som forholdet mellom energimengden som overføres til et materiale og temperaturendringen som produseres:
C = Q / ΔT
der C er varmekapasitet, er Q energi (vanligvis uttrykt i joule), og ΔT er temperaturendringen (vanligvis i grader Celsius eller i Kelvin). Alternativt kan ligningen skrives:
Q = CmΔT
Spesifikk varme og varmekapasitet er relatert etter masse:
C = m * S
Hvor C er varmekapasitet, er m masse av et materiale, og S er spesifikk varme. Vær oppmerksom på at siden spesifikk varme er per enhetsmasse, endres ikke verdien, uansett størrelse på prøven. Så den spesifikke varmen til en liter vann er den samme som den spesifikke varmen til en dråpe vann.
Det er viktig å merke forholdet mellom tilsatt varme, spesifikk varme, masse og temperaturendring gjelder ikke under en faseendring. Årsaken til dette er fordi varme som tilføres eller fjernes i en faseendring ikke endrer temperaturen.
Også kjent som: spesifikk varme, massespesifikk varme, termisk kapasitet
Vann har en spesifikk varmekapasitet på 4,18 J (eller 1 kalori / gram ° C). Dette er en mye høyere verdi enn for de fleste andre stoffer, noe som gjør vann svært god til å regulere temperaturen. I kontrast har kobber en spesifikk varmekapasitet på 0,39 J.
Tabell over vanlige spesifikke varmer og varmekapasiteter
Dette diagrammet med spesifikke verdier for varme og varmekapasitet skal hjelpe deg med å få en bedre forståelse av hvilke typer materialer som lett leder varme mot de som ikke gjør det. Som du kanskje forventer, har metaller relativt lave spesifikke varmer.
| Materiale | Spesifikk varme (J / g ° C) |
Varmekapasitet (J / ° C i 100 g) |
| gull | 0.129 | 12.9 |
| kvikksølv | 0.140 | 14.0 |
| kobber | 0.385 | 38.5 |
| jern | 0.450 | 45.0 |
| salt (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| aluminium | 0.902 | 90.2 |
| luft | 1.01 | 101 |
| is | 2.03 | 203 |
| vann | 4.179 | 417.9 |
kilder
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Grunnleggende om fysikk. Wiley. s. 524.
- Kittel, Charles (2005). Introduksjon til fysikk i fast tilstand (8. utg.). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. s. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). Verden for fysisk kjemi. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- uvanlig A. Cengel og Michael A. Boles (2010). Termodynamikk: An Engineering Approach (7. utgave). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.