Haba tertentu

Apakah haba tertentu?

Dia haba tertentu Ia adalah jumlah tenaga yang gram bahan tertentu mesti diserap untuk meningkatkan suhunya tahap celsius. 

Ia adalah harta fizikal yang intensif, kerana ia tidak bergantung kepada doh kerana ia hanya dinyatakan untuk gram bahan; Walau bagaimanapun, ia berkaitan dengan bilangan zarah dan jisim molar mereka, serta daya intermolecular yang menyatukannya.

Jumlah tenaga yang diserap oleh bahan dinyatakan dalam unit Joule (j), dan kurang biasa, dalam kalori (kapur). Umumnya, diandaikan bahawa tenaga diserap melalui haba; Walau bagaimanapun, tenaga boleh datang dari sumber lain, sebagai kerja yang dilakukan pada bahan (pergolakan yang ketat, sebagai contoh).

Formula haba tertentu

Formula haba tertentu ialah:

CE = q/Δt · m

Di mana apa yang diserap, ΔT perubahan suhu, dan m adalah jisim bahan; bahawa mengikut definisi sepadan dengan gram. Membuat analisis unit anda yang anda ada:

CE = J/ºC · g

Yang juga boleh dinyatakan dengan cara berikut:

Ce = kj/k · g

CE = J/ºC · kg

Yang pertama adalah yang paling mudah, dan ia adalah contoh di bahagian berikut akan ditangani.

Formula secara eksplisit menunjukkan jumlah tenaga yang diserap (j) dengan gram bahan dalam gred ºC. Sekiranya jumlah tenaga ini ingin membersihkan, perlu meninggalkan persamaan E:

J = ce · ºC · g

Itu dinyatakan dengan cara yang lebih sesuai dan menurut pembolehubah akan menjadi:

Q = ce · Δt · m

Bagaimana haba tertentu dikira?

Air sebagai rujukan

Dalam formula sebelumnya 'm' tidak mewakili gram bahan, kerana ia sudah tersirat di CE. Formula ini sangat berguna untuk mengira pemanasan spesifik pelbagai bahan melalui kalorimetri.

Sebagai? Menggunakan definisi kalori, iaitu jumlah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan gram air dari 14.5 hingga 15.5ºC; Ini sama dengan 4,184 j.

Panas air tertentu tidak normal, dan harta ini digunakan untuk mengukur haba tertentu bahan -bahan lain yang mengetahui nilai 4,184 j.

Boleh melayani anda: besi hidroksida (iii): struktur, sifat dan kegunaan

Apa maksudnya haba tertentu tinggi? Itu menentang ketahanan yang besar untuk meningkatkan suhunya, jadi ia mesti menyerap lebih banyak tenaga; iaitu, air perlu memanaskan lebih lama berbanding dengan bahan lain, yang di sekitar sumber haba dipanaskan hampir dalam perbuatan itu.

Atas sebab ini, air digunakan dalam pengukuran kalorimetrik, kerana ia tidak mengalami perubahan secara tiba -tiba dalam suhu dengan menyerap tenaga yang terpisah dari tindak balas kimia; Atau, dalam kes ini, hubungan dengan bahan yang lebih panas.

Keseimbangan haba

Oleh kerana air perlu menyerap haba yang sangat panas untuk meningkatkan suhunya, haba boleh datang dari logam panas, sebagai contoh. Mengambil kira jisim air dan logam, pertukaran haba di antara mereka akan berlaku sehingga apa yang disebut keseimbangan terma dicapai.

Apabila ini berlaku, suhu air dan logam disamakan. Panas yang terpisah oleh logam panas sama dengan yang diserap oleh air.

Pembangunan matematik

Mengetahui ini, dan dengan formula terakhir untuk diterangkan, anda mempunyai:

Q_Air= -Q_Logam

Tanda negatif menunjukkan bahawa haba dilepaskan dari badan terpanas ke badan yang paling sejuk (air). Setiap bahan mempunyai haba tersendiri, dan jisimnya, jadi ungkapan ini mesti dibangunkan seperti berikut:

Q_Air = CE_Air · Δt_Air · M_Air = -(CE_Logam · Δt_Logam · M_Logam)

Yang tidak diketahui adalah CE_Logam, Oleh kerana dalam keseimbangan terma suhu akhir untuk kedua -dua air dan logam adalah sama; Di samping itu, suhu awal air dan logam diketahui sebelum menghubungi, sama seperti orang ramai. Oleh itu, anda perlu membersihkan CE_Logam:

Ec_Logam = (CE_Air · Δt_Air · M_Air)/ (-ΔT_Logam · M_Logam)

Tanpa melupakan apa yang CE_Air adalah 4,184 j/ºC · g. Sekiranya mereka mengembangkan ΔT_Air dan Δt_Logam, Ia akan menjadi (t_F - T_Air) dan (t_F - T_Logam), masing -masing. Air dipanaskan, manakala logam sejuk, dan itulah sebabnya tanda negatif berlipat ganda ke Δt_Logam tinggal (t_Logam - T_F). Jika tidak, Δt_Logam akan mempunyai nilai negatif untuk menjadi t_F kecil (sejuk) daripada t_Logam.

Boleh melayani anda: Massa: konsep, sifat, contoh, pengiraan

Persamaan itu akhirnya dinyatakan dengan cara ini:

Ec_Logam = CE_Air · (T_F - T_Air) · M_Air/ (T_Logam - T_F) · M_Logam

Dan dengan itu pemanasan tertentu dikira.

Contoh pengiraan

Anda mempunyai sfera logam pelik yang beratnya 130g, dan dengan suhu 90ºC. Ini tenggelam dalam bekas air dari 100g hingga 25ºC, di dalam kalorimeter. Apabila keseimbangan terma dicapai, suhu bekas menjadi 40ºC. Kirakan logam CE.

Suhu akhir, t_F, Ia adalah 40ºC. Mengetahui data lain, anda boleh menentukan CE secara langsung:

Ec_Logam = (4,184 j/ ºC · g · (40 - 25) ºC · 100g)/ (90 - 40) ºC · 130g

Ec_Logam = 0.965 j/ºC · g

Perhatikan bahawa haba air tertentu adalah kira -kira empat kali logam (4,184/0.965).

Apabila CE sangat kecil, semakin besar kecenderungannya untuk memanaskan; yang berkaitan dengan kekonduksian terma dan penyebarannya. Logam dengan CE yang lebih besar akan cenderung melepaskan atau kehilangan lebih banyak haba, ketika bersentuhan dengan bahan lain, berbanding dengan logam lain dengan kurang CE.

Contoh haba tertentu

Pemanasan khusus untuk bahan yang berbeza ditunjukkan di bawah.

Air

Panas air tertentu, seperti yang telah dikatakan, ialah 4,184 J/ºC · g.

Terima kasih kepada nilai ini, anda boleh membuat banyak matahari di lautan dan air tidak akan menguap ke tahap yang cukup tinggi. Ini mengakibatkan perbezaan terma yang tidak menjejaskan kehidupan laut. Contohnya, apabila anda pergi ke pantai untuk berenang, walaupun di luar membuat banyak matahari, di dalam air anda merasakan suhu yang lebih rendah dan lebih sejuk.

Air panas juga perlu melepaskan banyak tenaga untuk menyejukkan. Dalam proses itu, panaskan massa udara beredar, meningkatkan suhu (sederhana) di kawasan pantai semasa musim sejuk.

Contoh lain yang menarik ialah jika kita tidak dibentuk oleh air, suatu hari di bawah matahari boleh mematikan, kerana suhu badan kita akan meningkat dengan cepat.

Boleh melayani anda: tembaga sulfida: struktur, sifat, kegunaan

Nilai EC yang unik ini disebabkan oleh jambatan hidrogen intermolecular. Ini menyerap haba untuk pecah, jadi mereka menyimpan tenaga. Sehingga mereka pecah, molekul air tidak akan dapat bergetar meningkatkan tenaga kinetik purata, yang ditunjukkan dalam peningkatan suhu.

Ais

Panas haba tertentu ialah 2,090 j/ºC · g. Seperti air, ia mempunyai nilai yang luar biasa tinggi. Ini bermakna bahawa gunung es, sebagai contoh, perlu menyerap sejumlah besar haba untuk meningkatkan suhunya. Walau bagaimanapun, beberapa gunung es hari ini telah menyerap haba yang diperlukan untuk mencairkan (haba terpendam).

Aluminium

Panas aluminium spesifik ialah 0.900 j/ºC · g. Ia sedikit lebih rendah daripada logam sfera (0.965 j/ºC · g). Di sini haba diserap untuk bergetar atom logam aluminium dalam struktur kristalnya, dan bukan molekul individu yang dikaitkan dengan daya intermolecular.

Besi

Panas haba tertentu ialah 0.444 j/ºC · g. Menjadi kurang daripada aluminium, ia bermakna ia menentang penentangan kurang terhadap pemanasan; Iaitu, sebelum kebakaran sekeping besi akan meletakkan merah hidup jauh sebelum sekeping aluminium.

Aluminium dengan menentang lebih banyak pemanasan, menyimpan makanan panas lebih lama apabila kerajang aluminium yang terkenal digunakan untuk membungkus makanan ringan.

Udara

Panas udara tertentu ialah 1,003 j/ºC · g. Nilai ini sangat tertakluk kepada tekanan dan suhu yang terdiri daripada campuran gas. Di sini haba diserap untuk bergetar nitrogen, oksigen, karbon dioksida, argon, dll.

Perak

Akhirnya, haba khusus untuk perak ialah 0.234 J/ºC · g. Dari semua bahan yang disebutkan di atas, ia memberikan nilai terendah CE. Ini bermakna sebelum besi dan aluminium, sekeping perak akan memanaskan lebih banyak pada masa yang sama dengan dua logam yang lain. Malah, ia menyelaraskan kekonduksian terma yang tinggi.

Rujukan

1. Kapasiti haba tertentu dalam kimia. Pulih dari: Thoughtco.com
2. Haba tertentu. Pulih dari: scienceworld.Wolfram.com