Cíl Učení
- Vypočítat změnu teploty látky vzhledem k jeho tepelná kapacita a energie používané k vytápění
Klíčové Body
- Tepelná kapacita je poměr množství tepla, energie převedeny na objekt do výsledné zvýšení jeho teploty.,
- Molární tepelná kapacita je měřítkem množství tepla, potřebné ke zvýšení teploty jednoho molu čisté látky o jeden stupeň K.
- Specifická tepelná kapacita je měřítkem množství tepla, potřebné ke zvýšení teploty jednoho gramu čisté látky o jeden stupeň K.
Podmínky
- teplo capacityThe schopnost látky absorbovat tepelné energie; množství tepla, potřebné ke zvýšení teploty jednoho molu nebo gram látky o jeden stupeň Celsia bez změny fáze.,
- specifická tepelná kapacitamnožství tepla, které musí být přidáno nebo odstraněno z jednotkové hmotnosti látky, aby se změnila její teplota o jeden Kelvin.
Tepelná Kapacita
Tepelná kapacita je vnitřní fyzikální vlastnost látky, která měří množství tepla potřebné ke změně, že látka je teplota o danou částku. V mezinárodním systému jednotek (SI) je tepelná kapacita vyjádřena v jednotkách joulů na kelvin (J\bullet k^{-1}). Tepelná kapacita je rozsáhlá vlastnost, což znamená, že je závislá na velikosti/hmotnosti vzorku., Například vzorek obsahující dvojnásobné množství látky jako další vzorek by vyžadovalo dvojnásobné množství tepelné energie (Q), aby bylo dosaženo stejné změny teploty (\Delta T) tak, že je třeba změnit teplotu prvního vzorku.
Molární a měrné Tepelné Kapacity
Existují dva odvozené veličiny, které určují tepelnou kapacitu jako intenzivní majetku (tj. nezávislé na velikosti vzorku) látky. Jsou to:
- molární tepelná kapacita, což je tepelná kapacita na mol čisté látky., Molární tepelná kapacita je často označen CP, k označení tepelné kapacity za konstantního tlaku podmínky, stejně jako CV, k označení tepelné kapacity za stálého objemu podmínek. Jednotky molární tepelné kapacity jsou \ frac{J}{K \ bullet mol}.
- specifická tepelná kapacita, často jednoduše nazývaná specifické teplo, což je tepelná kapacita na jednotku hmotnosti čisté látky. Toto je označeno cP a cV a jeho jednotky jsou uvedeny v \ frac{J}{g \ bullet k}.,
Teplo, Entalpie a Teplota
Vzhledem k molární tepelná kapacita nebo zvláštní teplo pro čisté látky, je možné vypočítat množství tepla, potřebné ke zvýšení/snížení, že látka je teplota o danou částku. Následující dva vzorce platí:
q=mc_p\Delta T
q=nC_P\Delta T
V těchto rovnicích je m látky je hmotnost v gramech (používá se při výpočtu s měrné teplo), a n je počet molů látky (používá se při výpočtu s molární tepelné kapacity).,
Příklad:
Jsme jsou uvedeny molární tepelná kapacita vody, takže musíme převést dané množství vody na mol:
\text{36 g}\times \frac{\text{1 mol }H_2O}{\text{18 g}}=\text{2.0 mol }H_2O
Nyní se můžeme připojit naše hodnoty do vzorce, který se týká tepla a tepelná kapacita:
q=nC_P\Delta T
q=(2.0\;\text{mol})\left(75.,2\;\frac{J}{mol\bullet K}\right)(10\;K)
q=1504\;J