Специфична топлина (в), наричан още термичен масов капацитет, е физическо количество, което е свързано с количеството получена топлина и неговата топлинна вариация.
Това определя количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на елемента от 1 ° C до 1 g.
Специфична топлинна формула
За да изчислите специфичната топлина на веществата, използвайте следната формула:
c = Q/m. Δθ или c = C/m
° С: специфична топлина (cal/g. ° C или J/Kg.K)
Въпрос:: количество топлина (кал или J)
м: маса (g или kg)
Δθ: температурен диапазон (° C или K)
° С: термичен капацитет (кал/° C или J/K)
В Международната система (SI) специфичната топлина се измерва в J/Kg.K (джаул на килограм и Келвин). Много често обаче се измерва в кал/g ° C (калории на грам и на градус по Целзий).
Специфична топлинна маса
Не забравяйте, че всяко вещество има специфична топлина. Вижте по-долу таблица с 15 вещества и специфичните топлинни стойности на всяко.
| Вода | 1 кал/g |
| Етилов алкохол | 0,58 кал/g |
| Алуминий | 0,22 кал/g |
| Въздух | 0,24 кал/g |
| Пясък | 0,2 кал/g |
| Въглерод | 0,12 кал/g ° С |
| Водя | 0,03 кал/g |
| Мед | 0,09 кал/g ° С |
| Желязо | 0,11 кал/g |
| Лед | 0,50 кал/g ° С |
| Водород | 3,4 кал/g |
| дърво | 0,42 кал/g |
| Азот | 0,25 кал/g ° С |
| Кислород | 0,22 кал/g |
| Стъклена чаша | 0,16 кал/g |
Моларна специфична топлина
Моларната специфична топлина, наричана още моларен топлинен капацитет, се определя от връзката между топлинната мощност и броя на присъстващите бенки.
Следователно, когато топлинният капацитет на дадено вещество се дава на един мол от това вещество, той се нарича специфична моларна топлина.
Специфична топлинна и топлинна мощност
Друга концепция, свързана със специфичната топлина, е топлинният капацитет. (° С)
Това физическо величие се определя от количеството топлина, присъстващо в тялото във връзка с промяната в температурата, което то претърпява.
Може да се изчисли, като се използва следната формула:
C = Q/Δθ или С = m.c
° С: термичен капацитет (кал/° C или J/K)
Въпрос:: количество топлина (кал или J)
Δθ: температурен диапазон (° C или K)
м: маса (g или kg)
° С: специфична топлина (cal/g ° C или J/Kg.K)
Латентна топлина и чувствителна топлина
Освен специфичната топлина има и други форми на топлина, включително:
Латентна топлина (L): съответства на количеството топлина, получено или администрирано от тялото. В този случай температурата ви остава същата, докато физическото ви състояние се променя.
В Международната система (SI) латентната топлина се измерва в J/kg (джаул на килограм), но може да бъде измерена в кал/g (калории на грам). Изчислява се по следната формула:
Q = m. L
Въпрос:: количество топлина (кал или J)
м: маса (g или kg)
L: латентна топлина (кал/g или J/kg)
Obs: За разлика от специфичната топлина, латентността не зависи от температурата. Това е така, защото когато настъпят промени в състоянието, температурата не се променя. Например, куб за топене на лед, температурата на водата в твърдо и течно състояние е еднаква.
Чувствена топлина: съответства на промяната в температурата на тялото, например при нагряване на метална пръчка. В този експеримент температурата на метала се повишава, но неговото физическо състояние (твърдо) не се променя.
Изчислява се по следната формула:
Q = m. ° С. Δθ
Въпрос:: количество чувствителна топлина (кал или J)
м: телесна маса (g или kg)
° С: специфична топлина на веществото (кал/g ° C или J/kg. ° C)
Δθ: температурен диапазон (° C или K)
Упражнения за приемни изпити в университета
1. (Макензи) В сутрешното синьо небе къпецът забелязва, че пясъкът е много горещ и морската вода е много студена. През нощта същият този къпец забелязва, че пясъкът на плажа е лош и че морската вода е топла. Наблюдаваното явление се дължи на факта, че:
а) плътността на морската вода е по-малка от тази на пясъка.
б) специфичната топлина на пясък е по-малка от специфичната топлина на водата.
в) коефициентът на топлинно разширение на водата е по-голям от коефициента на топлинно разширение на пясъка.
г) топлината, съдържаща се в пясъка през нощта, се разпространява в морската вода.
д) раздвижването на морската вода забавя нейното охлаждане.
две. (UFPR) За да се загреят 500 g от дадено вещество от 20 ° C до 70 ° C, бяха необходими 4000 калории. Топлинният капацитет и специфичната топлина са съответно:
а) 8 кал/° С и 0,08 кал/гр. ° С
б) 80 кал/° С и 0,16 кал/g. ºC
в) 90 кал/° С и 0,09 кал/g. ºC
г) 95 кал/° С и 0,15 кал/g. ºC
д) 120 кал/° С и 0,12 кал/g. ºC
3. (UFU) 240 g вода (при 1 кал/g ° C) се загрява чрез абсорбиране на 200 W енергия под формата на топлина. Като се има предвид 1 кал = 4 J, времето, необходимо на това количество вода да променя температурата си с 50 ° C?
а) 1 мин
б) 3 минути
в) 2 минути
г) 4 минути