specific

Kendal Orenstein

Universitatea Rutger
M.Ed., Columbia Teachers College

Kendal a fondat o companie academică de coaching în Washington D.C. și predă în școlile din zona locală. În timpul liber îi place să exploreze locuri noi.

Căldura specifică este cantitatea de căldură necesară pentru a crește un gram din orice substanță cu un grad Celsius sau Kelvin. Formula pentru căldura specifică este cantitatea de căldură absorbită sau eliberată = masă x căldură specifică x schimbare de temperatură.

Bine, deci să vorbim despre căldură specifică, căldură specifică pe care o vom denota cu o literă c. Este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura de 1 gram dintr-o substanță de 1 grade Celsius sau 1 Kelvin. Motivul pentru care acestea pot fi schimbate este că au aceleași valori incrementale pe care le pot schimba. În regulă, atunci când vorbim despre căldură, măsurăm de fapt căldura și energia și să vorbim despre cifrele pe care le veți vedea în unități, astfel încât să măsurăm energia în calorii sau juli. Deci, 1 Calorie este egal cu 4,184 jouli, dar aceasta nu este caloria pe care o vedeți în partea din spate a unei etichete alimentare care este de fapt Calorie cu un C mai mare, care este de fapt 1 kg Calorie și cele egale cu o mie de Calorii sau 4,184 jouli. Deci, înțelegând ce înseamnă aceste cifre atunci când vorbim despre căldură, să revenim la vorbirea despre căldură specifică și care este măsurată în jouli pe gram grade Celsius.

Să vorbim despre căldura specifică a apei, apa are o căldură specifică de 4.184 jouli pe gram Celsius și ce înseamnă asta? Asta înseamnă că, pentru fiecare gram de apă pe care îl aveți, doriți să creșteți 1 grade Celsius, este nevoie de 4.184 jouli de energie. Aceasta este de fapt relativ ridicat în comparație cu restul lucrurilor din acest tabel și cu cele mai multe substanțe de fapt. Asta pentru că este nevoie de multă energie pentru a încălzi apa, dacă vă gândiți când fierbeți apă pe aragaz sau ceva, de fapt durează mult timp și multă căldură pentru a se ridica efectiv, treceți de la starea lichidă până când atinge starea gazoasă. Gheața în căldură specifică este de fapt diferită pentru fiecare stare a materiei, astfel încât gheața să crească temperatura gheții va dura doar 2,03 juli de căldură pentru a crește 1 gram de substanță 1 grad Celsius.

Și aburul este în același mod, este nevoie doar de 2,01, deci este jumătate din cantitatea de energie pentru a crește temperatura gheții sau a aburului față de apă. De asemenea, aluminiul este relativ ridicat în comparație cu alte metale. Metalele au, de obicei, o valoare termică specifică foarte mică. Dar aluminiul este de fapt destul de ridicat, la 0,889 jouli pe gram Celsius, deci cu cât este mai mic numărul, cu atât este mai ușor să se încălzească. Bine, atunci când folosim acest lucru în formule reale și pentru a vorbi de fapt despre cantitatea de căldură necesară sau cât de multă temperatură s-a modificat sau de câtă masă aveam nevoie pentru anumite substanțe. Deci vom folosi această formulă q este egal cu mc delta t sau q este egal cu m cad. q este, atunci când vorbim despre căldură, este un simbol pentru căldură și sunt de obicei măsurate în juli, ar putea fi măsurată în kilo de juli sau calorii care nu fac diferența, dar aceasta este cantitatea de căldură necesară sau căldura necesară sau energie.

m este simbolul nostru pentru masă este de obicei măsurat în grame, c este căldura specifică a acelei substanțe și delta t este schimbarea care poate fi din nou, poate fi fie în Kelvin, fie în grade Celsius, nu face diferență, deoarece este schimbarea căldurii. Acum să vorbim despre modul în care aceasta afectează diagrama de schimbare a fazelor. Bine, aceasta este o diagramă de schimbare a fazei pentru apă, permiteți-mi să scriu asta. Bine, deci observați dacă vă uitați la pante pentru schimbarea energiei ca temperatura crescută a unui solid față de lichid. Observați că solidul are o pantă mai abruptă decât lichidul, deoarece lichidul necesită mai multă energie pentru a crește temperatura pentru gram decât cu solidul sau gazul. Acestea sunt de fapt mai abrupte în pante decât pentru un lichid, deci acest lucru afectează și diagrama de schimbare a fazei și asta datorită căldurii specifice.

Să analizăm și să rezolvăm împreună o problemă și să ne dăm seama cum aceasta afectează de fapt alte lucruri. Deci avem un arhitect și el este de fapt interesat de energia durabilă. Așadar, un arhitect proiectează o casă care este parțial încălzită de energia solară, căldura de la soare va fi stocată într-un iaz solar similar cu celălalt bazin de înot. Deci avem acest iaz cu care avem de-a face. Este alcătuit din 14.500 de kilograme de rocă de granit și apoi în interior conține 22.500 de kilograme de apă. În regulă, granitul și apa absorb căldura în timpul zilei și o eliberează noaptea, pe care apoi o eliberează noaptea în casă, încălzind casa noaptea. Arhitectul a descoperit că iazul solar crește 22 de grade Celsius în timpul zilei și coboară la 22 de grade Celsius noaptea. Deci, câtă energie eliberează și absoarbe în timpul zilei? Deci, să subliniem ceea ce noi, informațiile pe care le avem.

Să începem cu apă, deoarece avem 2 substanțe granit și apă, cantitatea de energie necesară de fapt, cantitatea totală de energie va fi q de granit plus q de H2O plus, cu q știm egal cu mc delta t. Bine, deci hai să ne ocupăm mai întâi de apă, bine, apă de fântână de apă, avem o masă de 22.500 de kilograme și o dorim în grame. Așa că o vom face de 2,25 ori 10 până la a șaptea grama, bine. C de apă sau căldura specifică a apei este de 4.184 jouli pe gram Celsius. Acum, motivul pentru care am vrut asta chiar și în grame și nu puteam folosi kilograme este pentru că unitatea mea pentru căldură specifică avea grame în ea. Așa că vreau să mă asigur că aceste unități sunt la fel, bine. Deci, vom merge, știm că schimbă temperatura, crește și scade cu 22 de grade Celsius. Deci schimbarea noastră de temperatură este de 22 de grade Celsius.