Learning Objective
- Beregne ændringen i temperaturen af et stof i betragtning af dens varmekapacitet og den energi, der bruges til at varme det
hovedpunkter
- varmekapacitet er forholdet mellem mængden af varmeenergi, der overføres til et objekt for at den resulterende stigning i temperatur.,
- Molar varmekapacitet er et mål for den mængde varme, der er nødvendige for at hæve temperaturen af en mole af en enkelt stof, der ved en grad K.
- Specifik varme kapacitet er et mål for den mængde varme, der er nødvendige for at hæve temperaturen i et gram af et rent stof, der ved en grad K.
Form
- varmen capacityThe kapacitet af et stof, til at absorbere varme energi; den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen af en mole eller gram af et stof af en grad Celsius, uden at nogen ændringer af fase.,
- specifik varmekapacitetmængden af varme, der skal tilsættes eller fjernes fra en enhedsmasse af et stof for at ændre temperaturen med en Kelvin.
varmekapacitet
varmekapacitet er en iboende fysisk egenskab ved et stof, der måler mængden af varme, der kræves for at ændre stoffets temperatur ved en given mængde. I det internationale system af enheder (SI) udtrykkes varmekapacitet i enheder af joule pr kelvin (J\bullet K^{-1}). Varmekapacitet er en omfattende egenskab, hvilket betyder, at den er afhængig af prøvens størrelse/masse., For eksempel ville en prøve, der indeholder to gange mængden af stof som en anden prøve, kræve to gange mængden af varmeenergi ()) for at opnå den samme temperaturændring (\Delta T) som den, der kræves for at ændre temperaturen i den første prøve.
Molar og specifik varmekapacitet
Der er to afledte mængder, der angiver varmekapacitet som en intensiv egenskab (dvs.uafhængig af størrelsen af en prøve) af et stof. De er:
- den molære varmekapacitet, som er varmekapaciteten pr., Molær varmekapacitet betegnes ofte CP, for at betegne varmekapacitet under konstante trykforhold samt CV, for at betegne varmekapacitet under konstante volumenforhold. Enheder af molær varmekapacitet er \frac{J}{K \ bullet mol}.
- den specifikke varmekapacitet, ofte blot kaldet specifik varme,som er varmekapaciteten pr. Dette er betegnet cP og cV, og dets enheder er angivet i \frac{J}{g \ bullet K}.,
Heat, Enthalpi, og Temperatur
i Betragtning af den molære varmekapacitet eller varmekapacitet for et rent stof, er det muligt at beregne den mængde varme, der kræves for at hæve/sænke, at stoffets temperatur ved en given mængde. Følgende to formler gælder:
==mc_p\Delta t
= = nC_P\Delta T
i disse ligninger er m stoffets masse i gram (bruges ved beregning med specifik varme), og n er antallet af mol stof (bruges ved beregning med molær varmekapacitet).,
Eksempel
Vi er i betragtning af den molære varmekapacitet for vand, så vi er nødt til at konvertere den givne masse af vand til mol:
\text{36 gram}\times \frac{\text{1 mol }H_2O}{\text{18 g}}=\text{2.0 mol }H_2O
Nu, vi kan sætte vores værdier i formlen, der vedrører varme og varme-kapacitet:
q=nC_P\Delta T
q=(2.0\;\text{mol})\left(75.,2\;\frac{J}{mol\bullet K}\right)(10\;K)
q=1504\;J