Specyficzne ciepło Przykład problemu

Obliczanie ciepła właściwego danej substancji

Ciepło właściwe można obliczyć, jeśli wiesz, ile energii potrzeba do zmiany temperatury. Opla / Getty Images

Ten rozwiązany przykładowy problem pokazuje, jak obliczyć ciepło właściwe substancji, biorąc pod uwagę ilość energii użytej do zmiany temperatury substancji.

Równanie i definicja ciepła właściwego

Najpierw przyjrzyjmy się, czym jest ciepło właściwe i równaniu, którego użyjesz, aby je znaleźć. Ciepło właściwe definiuje się jako ilość ciepła na jednostkę masy potrzebną do zwiększenia temperatura o jeden stopień Celsjusza (lub o 1 kelwin). Zwykle mała litera „c” jest używana do oznaczenia ciepła właściwego. Równanie jest napisane:

Q = mcΔT (możesz to zapamiętać myśląc 'em-cat')

gdzie Q jest dodanym ciepłem, c jest ciepłem właściwym, m jest masą, a ΔT jest zmianą temperatury. Typowymi jednostkami używanymi do określenia ilości w tym równaniu są stopnie Celsjusza dla temperatury (czasem Kelvin), gramy dla masy i ciepło właściwe podawane w kaloriach/gram °C, dżulach/gram °C lub dżulach/gram K. Możesz też pomyśleć ciepła właściwego jako pojemność cieplna na masę materiału.

Opublikowane są tablice cieplnych właściwych dla wielu materiałów. Należy zauważyć, że równanie ciepła właściwego nie dotyczy zmian faz. Dzieje się tak, ponieważ temperatura się nie zmienia. Podczas rozwiązywania problemu otrzymasz albo określone wartości ciepła i poproszony o znalezienie jednej z innych wartości, albo poproszony o znalezienie określonego ciepła.

Specyficzny problem z ciepłem

Potrzeba 487,5 J do podgrzania 25 gramów miedź od 25°C do 75°C. Jakie jest ciepło właściwe w dżulach/g·°C?
Rozwiązanie:
Użyj formuły
q = mcΔT
gdzie
q = energia cieplna
m = masa
c = ciepło właściwe
ΔT = zmiana temperatury
Umieszczenie liczb w równaniu daje:

487,5 J = (25 g)c(75 °C - 25 °C)
487,5 J = (25 g)c(50°C)
Rozwiąż dla c:
c = 487,5 J/(25g)(50 °C)
c = 0,39 J/g·°C

Odpowiadać:
The ciepło właściwe miedzi wynosi 0,39 J/g·°C.