Īpatnējās siltuma jaudas definīcija
Īpatnējā siltuma jauda ir karstumsenerģija nepieciešams paaugstināt temperatūra vielas vienā vienībā masa. Materiāla īpatnējā siltumietilpība ir fizisks īpašums. Tas ir arī plaša īpašuma piemērs, jo tā vērtība ir proporcionāla pārbaudāmās sistēmas lielumam.
Galvenās noņemamās preces: īpatnējā siltuma jauda
- Īpatnējā siltuma jauda ir siltuma daudzums, kas nepieciešams temperatūras paaugstināšanai uz masas vienību.
- Parasti tas ir karstums džoulos, kas vajadzīgs, lai paaugstinātu 1 grama parauga temperatūru 1 Kelvina vai 1 grādu pēc Celsija.
- Ūdenim ir ārkārtīgi augsta īpatnējā siltuma jauda, kas padara to labu temperatūras regulēšanai.
IekšāSI vienības, īpatnējā siltuma jauda (simbols: c) ir siltuma daudzums, izteikts džoulos nepieciešams paaugstināt 1 gramu vielas 1 Kelvins. To var izteikt arī kā J / kg · K. Īpatnējo siltuma jaudu var ziņot arī kaloriju vienībās uz gramu pēc Celsija. Saistītās vērtības ir molārā siltuma jauda, izteikta J / mol · K, un tilpuma siltuma jauda, izteikta J / m3· K.
Siltuma ietilpība tiek definēta kā materiālam nodotās enerģijas daudzuma un saražotās temperatūras izmaiņas attiecība:
C = Q / ΔT
kur C ir siltuma jauda, Q ir enerģija (parasti izteikta džoulos), un ΔT ir temperatūras izmaiņas (parasti grādos pēc Celsija vai Kelvina). Alternatīvi vienādojumu var uzrakstīt:
Q = CmΔT
Īpatnējā siltums un siltuma jauda ir atkarīga no masas:
C = m * S
Kur C ir siltuma jauda, m ir materiāla masa, un S ir īpatnējais siltums. Ņemiet vērā - tā kā īpatnējais siltums ir masas vienība, tā vērtība nemainās, neatkarīgi no parauga lieluma. Tātad, galonu ūdens īpatnējais siltums ir tāds pats kā ūdens piliena īpatnējais siltums.
Ir svarīgi atzīmēt saistību starp pievienoto siltumu, īpatnējo siltumu, masu un temperatūras izmaiņām nepiemēro fāzes maiņas laikā. Iemesls tam ir tas, ka fāzes maiņā pievienotais vai noņemtais siltums nemaina temperatūru.
Zināms arī kā: īpašs karstums, masas īpatnējais siltums, siltumietilpība
Ūdens īpatnējā siltuma jauda ir 4,18 J (vai 1 kalorija / gramā ° C). Šī ir daudz augstāka vērtība nekā lielākajai daļai citu vielu, kas padara ūdeni īpaši labu temperatūras regulēšanai. Turpretī vara īpatnējā siltumietilpība ir 0,39 J.
Kopējo īpašo siltumu un siltuma jaudu tabula
Šai siltuma un siltumietilpības īpašību diagrammai vajadzētu palīdzēt labāk izprast materiālu veidus, kas viegli izvada siltumu, salīdzinot ar tiem, kas to nedara. Kā jūs varētu gaidīt, metāliem ir salīdzinoši zems īpatnējais karstums.
| Materiāls | Īpašs karstums (J / g ° C) |
Siltuma jauda (J / ° C uz 100 g) |
| zelts | 0.129 | 12.9 |
| dzīvsudrabs | 0.140 | 14.0 |
| vara | 0.385 | 38.5 |
| dzelzs | 0.450 | 45.0 |
| sāls (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| alumīnijs | 0.902 | 90.2 |
| gaiss | 1.01 | 101 |
| ledus | 2.03 | 203 |
| ūdens | 4.179 | 417.9 |
Avoti
- Halliday, David; Resniks, Roberts (2013). Fizikas pamati. Vilejs. lpp. 524.
- Kittel, Charles (2005). Ievads cietvielu fizikā (8. izd.). Hobokena, Ņūdžersija, ASV: Džons Vilijs un dēli. lpp. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laiders, Keita Dž. (1993). Fizikālās ķīmijas pasaule. Oxford University Press. ISBN 0-19-855919-4.
- ine A. Cengels un Maikls A. Boles (2010). Termodinamika: inženierijas pieeja (7. izdevums). Makgreivs. ISBN 007-352932-X.