Определение за специфична топлинна мощност
Конкретният топлинен капацитет е количеството топлинаенергия необходими за повишаване на температура на вещество на единица от маса. Специфичният топлинен капацитет на даден материал е физическо свойство. Той също е пример за обширно свойство, тъй като неговата стойност е пропорционална на размера на системата, която се изследва.
Ключови заведения: Специфична топлинна мощност
- Специфичният топлинен капацитет е количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на единица маса.
- Обикновено топлината в джоули е необходима за повишаване на температурата от 1 грам проба 1 Келвин или 1 градус по Целзий.
- Водата има изключително висок специфичен топлинен капацитет, което я прави добра за регулиране на температурата.
вSI единици, специфична топлинна мощност (символ: в) е количеството топлина в джаула необходими за повишаване на 1 грам на вещество 1 Келвин. Може да се изрази и като J / kg · K. Може да се отчете и специфичен топлинен капацитет в единиците калории за грам градус по Целзий. Свързани стойности са моларен топлинен капацитет, изразен в J / mol · K, и обемна топлинна мощност, дадена в J / m
3· K.Топлинният капацитет се дефинира като съотношението на количеството енергия, прехвърлена на даден материал, и промяната в температурата, която се произвежда:
C = Q / ΔT
където C е топлинен капацитет, Q е енергия (обикновено се изразява в джоули), а ΔT е промяната в температурата (обикновено в градуси по Целзий или в Келвин). Алтернативно, уравнението може да бъде написано:
Q = CmΔT
Конкретният топлинен и топлинен капацитет е свързан с маса:
C = m * S
Когато C е топлинен капацитет, m е маса на материал, а S е специфична топлина. Обърнете внимание, че тъй като специфичната топлина е на единица маса, нейната стойност не се променя, без значение от размера на пробата. И така, специфичната топлина на галон вода е същата като специфичната топлина на капка вода.
Важно е да се отбележи връзката между добавената топлина, специфичната топлина, масата и изменението на температурата не се прилага по време на промяна на фазата. Причината за това е, че топлината, която се добавя или отделя при промяна на фазата, не променя температурата.
Също известен като: специфична топлина, маса специфична топлина, топлинен капацитет
Водата има специфичен топлинен капацитет от 4,18 J (или 1 калория / грам ° C). Това е много по-висока стойност от тази на повечето други вещества, което прави водата изключително добра при регулиране на температурата. За разлика от това медта има специфична топлинна мощност 0,39 Дж.
Таблица с общи специфични топлинни и топлинни мощности
Тази диаграма на специфичните стойности на топлинния и топлинния капацитет трябва да ви помогне да разберете по-добре видовете материали, които лесно отвеждат топлина в сравнение с тези, които не го правят. Както може да очаквате, металите имат относително ниска специфична топлина.
| Материал | Специфична топлина (J / г ° С) |
Топлинен капацитет (J / ° C за 100 g) |
| злато | 0.129 | 12.9 |
| живак | 0.140 | 14.0 |
| мед | 0.385 | 38.5 |
| желязо | 0.450 | 45.0 |
| сол (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| алуминий | 0.902 | 90.2 |
| въздух | 1.01 | 101 |
| лед | 2.03 | 203 |
| вода | 4.179 | 417.9 |
Източници
- Халидей, Дейвид; Ресник, Робърт (2013). Основи на физиката. Уайли. стр. 524.
- Кител, Чарлз (2005). Въведение в физиката на твърдото тяло (8-мо изд.). Hoboken, Ню Джърси, САЩ: John Wiley & Sons. стр. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Лейдър, Кийт Дж. (1993). Светът на физическата химия. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- необичаен А. Cengel и Michael A. Boles (2010). Термодинамика: Инженерен подход (7-мо издание). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.