Każdy uczeń spotyka się na lekcjach fizyki z pojęciem „właściwa pojemność cieplna”. W większości przypadków ludzie zapominają o szkolnej definicji i często w ogóle nie rozumieją znaczenia tego terminu. Na politechnikach większość studentów prędzej czy później zetknie się z konkretnym upałem. Być może w ramach nauki fizyki, a może ktoś będzie miał taką dyscyplinę jak „ciepłownia” lub „termodynamika techniczna”. W takim przypadku będziesz musiał pamiętać o szkolnym programie nauczania. Poniżej znajduje się definicja, przykłady, znaczenia niektórych substancji.
Definicja
Właściwa pojemność cieplna to wielkość fizyczna, która charakteryzuje, ile ciepła należy dostarczyć do jednostki substancji lub usunąć z jednostki substancji, aby jej temperatura zmieniła się o jeden stopień. Ważne jest, aby anulować, że nie ma znaczenia, czy chodzi o stopnie Celsjusza, Kelvina czy Fahrenheita, najważniejszą rzeczą jest zmiana temperatury na jednostkę.
Właściwa pojemność cieplna ma własną jednostkę miary - w międzynarodowym układzie jednostek (SI) - dżul podzielony przez iloczynkilogramy i stopnie Kelvina, J / (kg K); jednostka pozasystemowa to stosunek kalorii do iloczynu kilograma i stopnia Celsjusza, cal/(kg °C). Wartość ta jest najczęściej oznaczana literą c lub C, czasami stosuje się indeksy. Na przykład, jeśli ciśnienie jest stałe, to indeksem jest p, a jeśli objętość jest stała, to v.
Warianty definicji
Możliwych jest kilka sformułowań definicji omawianej wielkości fizycznej. Oprócz powyższego za dopuszczalną uważa się definicję, która mówi, że ciepło właściwe jest stosunkiem pojemności cieplnej substancji do jej masy. W takim przypadku konieczne jest jasne zrozumienie, czym jest „pojemność cieplna”. Tak więc pojemność cieplna nazywana jest wielkością fizyczną, która pokazuje, ile ciepła musi zostać doprowadzone do ciała (substancji) lub usunięte, aby zmienić wartość jego temperatury o jeden. Ciepło właściwe masy substancji większej niż kilogram jest określane w taki sam sposób, jak dla pojedynczej wartości.
Kilka przykładów i znaczeń różnych substancji
Wykazano eksperymentalnie, że wartość ta jest różna dla różnych substancji. Na przykład ciepło właściwe wody wynosi 4,187 kJ/(kg K). Największa wartość tej wielkości fizycznej dla wodoru wynosi 14.300 kJ/(kg·K), najmniejsza wartość dla złota to 0,129 kJ/(kg·K). Jeśli potrzebujesz wartości dla określonej substancji, musisz wziąć książkę referencyjną i znaleźć odpowiednie tabele, a w nich wartości, które Cię interesują. Jednak nowoczesnytechnologie pozwalają czasami przyspieszyć proces wyszukiwania - wystarczy na dowolnym telefonie, który ma możliwość wejścia do sieci WWW, wpisać interesujące pytanie w pasku wyszukiwania, rozpocząć wyszukiwanie i poszukać odpowiedzi na podstawie wyniki. W większości przypadków musisz kliknąć pierwszy link. Czasami jednak w ogóle nie trzeba jechać nigdzie indziej – odpowiedź na pytanie widoczna jest w krótkim opisie informacji.
Najczęstsze substancje, dla których szukają pojemności cieplnej, w tym ciepła właściwego, to:
- powietrze (suche) - 1005 kJ/(kg K),
- aluminium - 0,930 kJ/(kg K),
- miedź - 0,385 kJ/(kg K),
- etanol - 2, 460 kJ/(kg K),
- żelazo - 0,444 kJ/(kg K),
- rtęć - 0,139 kJ/(kg K),
- tlen - 0,920 kJ/(kg K),
- drewno - 1,700 kJ/(kg·K),
- piasek - 0,835 kJ/(kg K).
