Specifik värmekapacitetsdefinition
Specifik värmekapacitet är mängden värmeenergi krävs för att höja temperatur av ett ämne per enhet av massa. Den specifika värmekapaciteten för ett material är en fysisk egenskap. Det är också ett exempel på en omfattande egenskap eftersom dess värde står i proportion till storleken på systemet som undersöks.
Key Takeaways: Specifik värmekapacitet
- Speciell värmekapacitet är den mängd värme som behövs för att höja temperaturen per enhet.
- Vanligtvis är det värmen i Joules som behövs för att höja temperaturen på 1 gram prov 1 Kelvin eller 1 grad Celsius.
- Vatten har en extremt hög specifik värmekapacitet, vilket gör det bra för temperaturreglering.
ISI enheter, specifik värmekapacitet (symbol: c) är mängden värme i joule krävs för att höja 1 gram av ett ämne 1 Kelvin. Det kan också uttryckas som J / kg · K. Specifik värmekapacitet kan också rapporteras i enheterna kalorier per gram grad Celsius. Relaterade värden är molär värmekapacitet, uttryckt i J / mol · K, och volumetrisk värmekapacitet, angiven i J / m3· K.
Värmekapacitet definieras som förhållandet mellan den mängd energi som överförs till ett material och den temperaturförändring som produceras:
C = Q / ΔT
där C är värmekapacitet, är Q energi (vanligtvis uttryckt i joule), och ΔT är förändringen i temperatur (vanligtvis i grader Celsius eller i Kelvin). Alternativt kan ekvationen skrivas:
Q = CmΔT
Specifik värme och värmekapacitet är relaterade efter massa:
C = m * S
Där C är värmekapacitet, är m massan av ett material, och S är specifik värme. Observera att eftersom specifik värme är per enhetsmassa förändras dess värde inte, oavsett provets storlek. Så den specifika värmen i en gallon vatten är densamma som den specifika värmen för en droppe vatten.
Det är viktigt att notera förhållandet mellan extra värme, specifik värme, massa och temperaturförändring gäller inte under en fasändring. Anledningen till detta är att värme som tillsätts eller tas bort i en fasförändring inte förändrar temperaturen.
Också känd som: specifik värme, massspecifik värme, termisk kapacitet
Vatten har en specifik värmekapacitet på 4,18 J (eller 1 kalori / gram ° C). Detta är ett mycket högre värde än för de flesta andra ämnen, vilket gör vatten exceptionellt bra vid regleringstemperatur. Däremot har koppar en specifik värmekapacitet på 0,39 J.
Tabell över vanliga specifika värmer och värmekapaciteter
Detta diagram med specifika värme- och värmekapacitetsvärden bör hjälpa dig att få en bättre känsla av de typer av material som lätt leder värme kontra de som inte gör det. Som du kan förvänta dig har metaller relativt låga specifika värmer.
| Material | Specifik värme (J / g ° C) |
Värmekapacitet (J / ° C under 100 g) |
| guld | 0.129 | 12.9 |
| kvicksilver | 0.140 | 14.0 |
| koppar | 0.385 | 38.5 |
| järn | 0.450 | 45.0 |
| salt (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| aluminium | 0.902 | 90.2 |
| luft | 1.01 | 101 |
| is | 2.03 | 203 |
| vatten | 4.179 | 417.9 |
källor
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Fundamentals of Physics. Wiley. s. 524.
- Kittel, Charles (2005). Introduktion till fysik i fast tillstånd (8: e upplagan). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. s. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). The World of Physical Chemistry. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- on A. Cengel och Michael A. Boles (2010). Termodynamik: en teknisk metod (7: e upplagan). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.