Kapasiti haba

Berapakah kapasiti haba?

The kapasiti haba badan atau sistem adalah kuota yang menghasilkan antara tenaga haba yang dihantar ke badan itu dan perubahan suhu yang dialaminya dalam proses itu. Satu lagi definisi yang lebih tepat ialah merujuk kepada berapa banyak haba yang diperlukan untuk dihantar ke badan atau sistem supaya suhunya meningkatkan tahap kelvin.

Ia berlaku secara berterusan bahawa badan -badan terpanas memberi haba kepada badan yang paling sejuk dalam proses yang meluas sementara terdapat perbezaan suhu antara kedua -dua badan yang bersentuhan. Oleh itu, haba adalah tenaga yang dihantar dari satu sistem ke sistem yang lain dengan fakta mudah bahawa terdapat perbezaan suhu di antara mereka.

Dengan perjanjian ia ditakrifkan sebagai haba (Q) positif yang diserap oleh sistem, dan sebagai haba negatif yang diberikan oleh sistem.

Dari atas, ia mengikuti bahawa tidak semua objek menyerap dan mengekalkan haba dengan kemudahan yang sama; Oleh itu, bahan -bahan tertentu dipanaskan lebih mudah daripada yang lain.

Perlu dipertimbangkan bahawa, pada akhirnya, kapasiti haba badan bergantung pada sifat dan komposisi yang sama.

Formula, unit dan langkah

Kapasiti haba boleh ditentukan berdasarkan ungkapan berikut:

C = DQ/DT

SI Perubahan suhu cukup kecil, ungkapan sebelumnya dapat dipermudahkan dan digantikan dengan yang berikut:

C = q/Δt

Kemudian, unit ukuran kapasiti haba dalam sistem antarabangsa adalah July oleh Kelvin (J/K).

Kapasiti haba boleh diukur pada tekanan malar c_p atau pada jumlah tetap c_v.

Ia boleh melayani anda: Eksperimen Fizik Mudah (University Primer)

Haba tertentu

Selalunya kapasiti haba sistem bergantung pada jumlah bahan atau jisimnya. Dalam hal ini, apabila sistem terdiri daripada satu bahan dengan ciri -ciri homogen, haba tertentu diperlukan, juga dipanggil kapasiti haba tertentu (c).

Oleh itu, haba jisim tertentu adalah jumlah haba yang mesti dibekalkan kepada unit jisim bahan untuk meningkatkan suhunya ke ijazah Kelvin, dan boleh ditentukan berdasarkan ungkapan berikut:

C = q/ m Δt

Dalam persamaan ini m adalah jisim bahan. Oleh itu, unit pengukuran haba tertentu dalam kes ini ialah Julai setiap kilogram oleh Kelvin (J/kg K), atau juga Julai setiap gram oleh Kelvin (J/G K K).

Begitu juga, haba molar tertentu adalah jumlah haba yang mesti dibekalkan kepada mol bahan untuk meningkatkan suhunya ke tahap kelvin. Dan ia dapat ditentukan dari ungkapan berikut:

C = q/ n Δt

Dalam ungkapan ini n ialah bilangan tahi lalat bahan. Ini menunjukkan bahawa unit haba haba tertentu.

Haba air tertentu

Pemanasan spesifik banyak bahan dikira dan mudah diakses dalam jadual. Nilai haba tertentu air dalam keadaan cair ialah 1000 kalori/kg k = 4186 j/kg kg. Sebaliknya, haba tertentu air di keadaan gas adalah 2080 j/kg k dan dalam keadaan pepejal 2050 j/kg kg.

Penghantaran haba

Dengan cara ini dan sejak nilai -nilai tertentu sebahagian besar bahan telah dikira, adalah mungkin untuk menentukan penghantaran haba antara dua badan atau sistem dengan ungkapan berikut:

Dapat melayani anda: apakah kekuatan bersih? (Dengan contoh)

Q = c m Δt

Atau jika haba molar tertentu digunakan:

Q = c n Δt

Perlu diingat bahawa ungkapan -ungkapan ini membolehkan untuk menentukan aliran haba dengan syarat perubahan keadaan tidak berlaku.

Dalam proses perubahan status terdapat perbincangan mengenai haba laten (L), yang ditakrifkan sebagai tenaga yang diperlukan untuk jumlah bahan untuk mengubah fasa atau keadaan, sama ada dari pepejal hingga cecair (panas lebur, l_F) atau dari cecair ke gas (haba pengewapan, l_v).

Perlu dipertimbangkan bahawa tenaga sedemikian dalam bentuk haba dimakan sepenuhnya dalam perubahan fasa dan tidak mengembalikan variasi suhu. Dalam kes sedemikian ungkapan untuk mengira aliran haba dalam proses pengewapan adalah seperti berikut:

Q = L_v m

Sekiranya haba molar tertentu digunakan: q = l_v n

Dalam proses penggabungan: q = l_F  m

Sekiranya haba molar tertentu digunakan: q = l_F n

Secara umum, seperti haba tertentu, haba laten kebanyakan bahan sudah dikira dan mudah diakses dalam jadual. Oleh itu, sebagai contoh, dalam kes air anda perlu:

L_F  = 334 kJ/kg (79.7 kapur/g) pada 0 ° C; L_v = 2257 kJ/kg (539.4 kapur/g) pada 100 ° C.

Contoh

Dalam kes air, jika jisim pembekuan (ais) 1 kg dipanaskan dari suhu -25 ºC ke suhu 125 ºC (wap air), haba yang digunakan dalam proses akan dikira seperti berikut:

Peringkat 1

Ais dari -25 ºC hingga 0 ºC.

Q = c m Δt = 2050 1 25 = 51250 j

Tahap 2

Negeri ais berubah menjadi air cair.

Q = L_F  M = 334000 1 = 334000 j

Peringkat 3

Air cair dari 0 ºC hingga 100 ºC.

Ia boleh melayani anda: Pluto (Planet Kerdil)

Q = c m Δt = 4186 1 100 = 418600 j

Peringkat 4

Perubahan keadaan air cair air.

Q = L_v M = 2257000 1 = 2257000 J

Tahap 5

Wap air dari 100 ºC hingga 125 ° C.

Q = c m Δt = 2080 1 25 = 52000 j

Oleh itu, jumlah aliran haba dalam proses adalah jumlah yang dihasilkan dalam setiap lima peringkat dan hasilnya pada 31112850 j.