Пространства от имена

Действия на страницата

Специфична топлина. Това е количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на грам вещество с един градус келвин или Целзий.

един градус

Обобщение

  • 1. Въведение
  • 2 Използвани термини
  • 3 Някои съображения
  • 4 единици
  • 5 Свързана връзка
  • 6 Външни връзки
  • 7 Източници

Въведение

Топлинният капацитет на тяло или вещество се дефинира от количеството топлина, което трябва да бъде подадено към цялата маса или общото количество молове на дадено вещество, за да се повиши температурата му с един градус по Келвин или по Целзий, той се представя с буквата С и се определя от следното диференциално уравнение:

Ако този топлинен капацитет се прилага за единица маса или мол, тогава ще бъдем в присъствието на друго физическо количество, специфичния топлинен капацитет или специфична топлина, което изразява количеството топлина, което трябва да бъде доставено, за да се повиши температурата от един грам от a Всяко вещество е представено с буквата c и се определя от следното уравнение:

  • C е топлинният капацитет
  • m е масата на веществото

Разбира се, стойностите на c ще зависят от температурата, при която веществото е първоначално.

Използвани термини

  • Моларна специфична топлина: използвана особено в химията, единицата за количеството на използваното вещество е бенката, която е определен брой молекули или атоми на веществото.
  • Специфична топлина по маса: когато единицата за количеството вещество се изразява в единица маса.

Някои съображения

  • Специфичната топлина на дадено вещество може да бъде отрицателна, положителна, нулева или безкрайна, в зависимост от процеса, който системата претърпява по време на преноса на топлина. Той има само определена стойност за даден процес. Следователно топлинният капацитет на системата зависи както от естеството на системата, така и от конкретния процес, който системата претърпява.
  • Топлинният капацитет в процес, по време на който системата е подложена на постоянно външно хидростатично налягане, се нарича топлинен капацитет при постоянно налягане и е представен с Cp. Стойността на Cp за дадена система зависи от налягането и температурата.

  • Ако системата се поддържа с постоянен обем, докато към нея се подава топлина, съответният топлинен капацитет се нарича постоянен обем топлинен капацитет и се представя чрез Cv.
  • Поради големите напрежения, които възникват при нагряване на твърдо вещество или течност и предотвратяването на разширяването му, експерименталните определяния на Cv в твърди вещества и течности са трудни и следователно величината Cp обикновено се измерва.

Общото количество топлина, която се влива в системата във всеки процес, се дава от:
Q = ti∫tf CdT
В рамките на температурен диапазон, в който C може да се счита за постоянен:
Q = C (Tf - Ti) = mc (Tf - Ti)

  • Колкото по-висок е топлинният капацитет на системата, толкова по-малка е температурната вариация за даден поток и всъщност, като се направи топлинният капацитет достатъчно голям, температурните вариации могат да бъдат направени толкова малки, колкото желаете. Система, чийто топлинен капацитет е много голям, се нарича топлинен източник и се характеризира с факта, че всяко количество топлина може да бъде доставено или отстранено, без да се постига значително изменение на температурата.
  • Един от начините за получаване на топлинен източник е да се вземе голяма маса вещество (например морето или реката могат да се считат за такива).

Единици

Количествата топлина се измерват в термични единици, чиито имена и значения са както следва:

  • Калория (кал): Количество топлина, необходимо за повишаване на температурата на грам чиста вода с един градус по Целзий.
  • Килокалория (Kcal): Количество топлина, необходимо за повишаване на температурата на един килограм чиста вода с един градус по Целзий.
  • BTU (британска термична единица): Количество топлина, необходимо за повишаване на температурата на килограм чиста вода с един градус по Фаренхайт.
  • Джоул: Международна система от единици.

Следователно специфичната топлина ще бъде: в калории на грам и на келвин (кал · g-1 · K-1), в BTU на килограм и градус по Фаренхайт (BTU · lb-1 · F-1) и джаули на килограм и на kelvin (Jkg-1K-1) за Международната система от единици.