Ominaislämpö on energiamäärä, joka tarvitaan yhden celsiusasteen nostamiseksi yhdestä grammasta puhdasta ainetta. Aineen ominaislämpö riippuu sen molekyylirakenteesta ja faasista. Erityislämmön löytäminen elvytti termodynamiikan tutkimuksen, lämmön aiheuttamien energiamuutosten tutkimuksen ja järjestelmän työn. Erityistä lämpöä ja termodynamiikkaa käytetään laajalti kemiassa, ydintekniikassa ja aerodynamiikassa sekä jokapäiväisessä elämässä autojen jäähdyttimissä ja jäähdytysjärjestelmissä. Jos haluat tietää, kuinka laskea ominaislämpö, noudata näitä ohjeita.
Vaihe
Menetelmä 1/2: Oppiminen perusteet
Vaihe 1. Ymmärrä termit, joita käytetään tiettyjen lämpöjen laskemiseen
On tärkeää ymmärtää tiettyjen lämpötilojen laskemisessa käytetyt termit ennen kuin opit tietyn lämmön kaavan. Sinun on tiedettävä, kuinka erottaa kunkin termin symbolit ja ymmärtää niiden merkitys. Seuraavassa on muutamia termejä, joita käytetään usein yhtälöissä laskettaessa aineen ominaislämpö:
-
Delta tai symboli edustaa muuttujan muuttujaa.
Jos esimerkiksi alkulämpötila (T1) on 150ºC ja toinen lämpötila (T2) on 20ºC, T tai lämpötilan muutos edustaa 150ºC - 20ºC tai 130ºC
- Materiaalin massa on merkitty m: llä.
- Lämmön määrä on merkitty Q. Lämmön määrä on merkitty yksiköillä J tai Joule.
- T on aineen lämpötila.
- Ominaislämpö on merkitty C: lläs.
Vaihe 2. Tutki yhtälöt tietyille lämpötiloille
Jos tunnet erityislämmön laskennassa käytetyt termit, sinun on tutkittava yhtälö löytääksesi aineen ominaislämpö. Kaava on: Cs = Q/mΔT.
-
Voit muuttaa tätä kaavaa, jos haluat löytää lämpömuutoksen tietyn lämmön sijaan. Kaava näyttää tältä:
Q = mCsT
Menetelmä 2/2: Ominaislämmön laskeminen
Vaihe 1. Tutki yhtälöt
Ensin sinun on tarkasteltava yhtälöä selvittääksesi, mitä sinun on tehtävä löytääksesi lämpöä. Katsokaa tätä ongelmaa: Etsi 350 g: n ominaislämpö tuntemattomasta aineesta, jos sille annetaan 34 700 Joulen lämpöä ja sen lämpötila nousee 22 ºC: sta 173 ºC: een ilman vaiheen muutosta.
Vaihe 2. Kirjoita tunnetut ja tuntemattomat tekijät muistiin
Jos ymmärrät jo ongelman, voit kirjoittaa tunnetut ja tuntemattomat muuttujat muistiin, jotta tiedät paremmin, mitä olet tekemässä. Voit tehdä sen seuraavasti:
- paino = 350 g
- Q = 34 700 Joulea
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cs = tuntematon
Vaihe 3. Liitä tunnetut tekijät yhtälöön
Tiedät jo kaikkien muuttujien arvon paitsi Cs, joten sinun on liitettävä muut arvot alkuperäiseen yhtälöön ja löydettävä Cs Näin teet sen:
- Alkuperäinen yhtälö: Cs = Q/mΔT
- c = 34700 J/(350 g x 151ºC)
Vaihe 4. Ratkaise yhtälö
Koska olet jo ottanut huomioon tunnetut tekijät yhtälöön, ratkaise se yksinkertaisella aritmetiikalla. Ominaislämpö tai lopputuote on 0,65657521286 J/(g x C).
- Cs = 34700 J/(350 g x 151ºC)
- Cs = 34700 J/(52850 g x C)
- Cs = 0, 65657521286 J/(g x C)
Vinkkejä
- SI (International System) -yksikkö ominaislämmölle on Joule / Celsius -aste grammaa kohti.
- Metalli lämpenee nopeammin kuin vesi alhaisen ominaislämmön vuoksi.
- Kalorimetrejä käytetään joskus lämmönsiirtoon, kun tapahtuu fyysinen tai kemiallinen muutos.
- Kun etsit tiettyä lämpöä, ylitä yliviivatut yksiköt.
- Monien kohteiden erityisiä lämmityksiä voidaan etsiä verkossa, jotta voit tarkistaa työsi.
- Matalan ominaislämmön omaavien materiaalien lämpötilan muutos on suurempi kuin muiden materiaalien, jos kaikki muut asiat ovat samanarvoisia.
- Opi kaava ruoan ominaislämmön löytämiseksi. Cs = 4180 x l + 1711 x p + 1928 x f + 1547 x c + 0, 908 x a on yhtälö, jota käytetään ruoan ominaislämmön löytämiseen, jossa w on elintarvikkeessa olevan veden prosenttiosuus, p on elintarvikkeen proteiiniprosentti, f on rasvan prosenttiosuus elintarvikkeessa, c on hiilihydraattien osuus ruoka, ja a on mineraalien prosenttiosuus elintarvikkeessa. Tämä yhtälö ottaa huomioon elintarvikkeen kaikkien ainesosien massasuhteen (x). Ominaislämmön laskenta kirjoitetaan yksikköinä kJ/(kg-K).
