Specifinės šilumos talpos apibrėžimas
Savitoji šilumos talpa yra šilumaenergija reikalaujama pakelti temperatūra medžiagos vienetui mišios. Specifinė medžiagos šilumos talpa yra fizinė savybė. Tai taip pat yra plačios savybės pavyzdys, nes jo vertė yra proporcinga tiriamos sistemos dydžiui.
Pagrindiniai išvežami daiktai: savitoji šilumos talpa
- Savitoji šilumos talpa yra šilumos kiekis, reikalingas temperatūros padidėjimui masės vienetui.
- Paprastai šilumą džauliais reikia norint pakelti 1 gramo 1 kvinio arba 1 laipsnio Celsijaus 1 g mėginio temperatūrą.
- Vanduo turi ypač didelę savitąją šilumos talpą, todėl jis yra geras temperatūros reguliavimui.
ĮSI vienetai, savitoji šilumos talpa (simbolis: c) yra šilumos kiekis, išreikštas procentais džauliai reikalaujama pakelti 1 gramų medžiagos 1 Kelvinas. Jis taip pat gali būti išreikštas J / kg · K. Specifinė šilumos talpa gali būti nurodoma ir kalorijų, tenkančių gramui Celsijaus, vienetais. Susijusios vertės yra molinė šilumos talpa, išreikšta J / mol · K, ir tūrinė šilumos talpa, pateikta J / m3· K.
Šilumos talpa yra apibrėžta kaip į medžiagą perduotos energijos kiekio ir pagamintos temperatūros pokyčio santykis:
C = Q / ΔT
kur C yra šilumos talpa, Q yra energija (paprastai išreiškiama džauliais), o ΔT yra temperatūros pokytis (paprastai Celsijaus laipsniais arba Kelvinu). Arba lygtį galima parašyti:
Q = CmΔT
Savitoji šiluma ir šilumos talpa priklauso nuo masės:
C = m * S
Kur C yra šilumos talpa, m yra medžiagos masė, o S yra savitoji šiluma. Atkreipkite dėmesį, kad kadangi specifinė šiluma yra masės vienetas, jos vertė nesikeičia, nesvarbu, koks mėginio dydis. Taigi, galono vandens savitoji šiluma yra tokia pati kaip vandens lašo specifinė šiluma.
Svarbu atkreipti dėmesį į pridėtinės šilumos, specifinės šilumos, masės ir temperatūros pokyčių ryšį netaikomas keičiant fazę. Taip yra todėl, kad šiluma, kuri pridedama ar pašalinama keičiant fazę, temperatūros nepakeičia.
Taip pat žinomas kaip: specifinė šiluma, masės savitoji šiluma, šiluminė talpa
Vandens savitoji šiluminė talpa yra 4,18 J (arba 1 kalorija / gramas ° C). Tai yra daug didesnė vertė nei daugumos kitų medžiagų, todėl vanduo ypač gerai reguliuoja temperatūrą. Priešingai, vario savitoji šiluminė talpa yra 0,39 J.
Bendrų šiluminių ir šiluminių pajėgumų lentelė
Ši specifinių šilumos ir šilumos talpumo verčių lentelė turėtų padėti geriau suprasti medžiagų rūšis, kurios lengvai laido šilumą, palyginti su medžiagomis, kurios neturi. Kaip galima tikėtis, metalų savitasis įkaitimas yra palyginti žemas.
| Medžiaga | Savitoji šiluma (J / g ° C) |
Šilumos talpa (J / ° C 100 g) |
| auksas | 0.129 | 12.9 |
| gyvsidabrio | 0.140 | 14.0 |
| varis | 0.385 | 38.5 |
| geležies | 0.450 | 45.0 |
| druska (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| aliuminio | 0.902 | 90.2 |
| oro | 1.01 | 101 |
| ledas | 2.03 | 203 |
| vandens | 4.179 | 417.9 |
Šaltiniai
- Halliday, Davidas; Resnickas, Robertas (2013). Fizikos pagrindai. Vilis. p. 524.
- Kittel, Charles (2005). Įvadas į kietojo kūno fiziką (8-asis leidimas). Hobokenas, Naujasis Džersis, JAV: Johnas Wiley ir sūnūs. p. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laideris, Keitė Dž. (1993). Fizikinės chemijos pasaulis. „Oxford University Press“. ISBN 0-19-855919-4.
- neį A. Cengelis ir Michaelas A. Bolesas (2010). Termodinamika: inžinerinis metodas (7-asis leidimas). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.