tanulási cél
- kiszámítja az anyag hőmérsékletének változását a hőteljesítménye és a melegítéshez használt energia alapján
h4>főbb pontok
- a hőteljesítmény az objektumra átadott hőenergia mennyiségének aránya a hőmérséklet emelkedéséhez.,
- Moláris hőkapacitás az intézkedés a hőmennyiség szükséges emelni a hőmérsékletet egy tégla a tiszta anyag egy fokkal K.
- a Fajlagos hőkapacitása az intézkedés a hőmennyiség szükséges emelni a hőmérsékletet egy gramm tiszta anyag egy fokkal K.
Feltételek
- hő capacityThe képesség az anyag elnyeli a hőt energia; az a hőmennyiség szükséges emelni a hőmérsékletet egy tégla, vagy gramm anyag, amelyet egy Celsius fokos változás nélkül fázisban.,
- fajlagos hőteljesítménya hőmennyiség, amelyet egy anyag egységnyi tömegéből hozzá kell adni vagy el kell távolítani, hogy hőmérsékletét egy Kelvinnel megváltoztassa.
hőkapacitás
a hőkapacitás egy olyan anyag belső fizikai tulajdonsága, amely egy adott mennyiséggel méri az anyag hőmérsékletének megváltoztatásához szükséges hőmennyiséget. A nemzetközi Egységrendszerben (SI) a hőteljesítményt Joule per kelvin egységekben fejezik ki (J\bullet k^{-1}). A hőteljesítmény kiterjedt tulajdonság, ami azt jelenti, hogy a minta méretétől/tömegétől függ., Például egy minta, amely kétszer annyi anyagot tartalmaz, mint egy másik minta, kétszer annyi hőenergiát (Q) igényel, hogy ugyanazt a hőmérsékletváltozást (\Delta T) érje el, mint ami az első minta hőmérsékletének megváltoztatásához szükséges.
moláris és fajlagos hőteljesítmény
két származtatott mennyiség határozza meg a hőteljesítményt egy anyag intenzív tulajdonságaként (azaz a minta méretétől függetlenül). Ezek a következők:
- a moláris hőteljesítmény, amely a tiszta anyag mólonkénti hőteljesítménye., A moláris hőteljesítményt gyakran CP-nek nevezik, állandó nyomású körülmények között a hőteljesítményt, valamint a CV-t jelölve, állandó térfogatú körülmények között a hőteljesítményt jelöli. A moláris hőteljesítmény egységei \frac{J}{K\bullet mol}.
- a fajlagos hőkapacitás, amelyet gyakran egyszerűen fajlagos hőnek neveznek, ami egy tiszta anyag egységnyi tömegére jutó hőkapacitás. Ezt cP-nek és cV-nek nevezik, és egységeit \frac{J}{G\bullet k} – ben adják meg.,
hő, entalpia és hőmérséklet
tekintettel a moláris hőkapacitásra vagy a tiszta anyag fajlagos hőjére, lehetséges kiszámítani az anyag hőmérsékletének egy adott mennyiséggel történő emeléséhez/csökkentéséhez szükséges hőmennyiséget. A következő két képlet alkalmazható:
q = mc_p \ Delta T
q = nC_P \ Delta T
ezekben az egyenletekben m az anyag tömege grammban (a fajlagos hő kiszámításakor), n pedig az anyag móljainak száma (a moláris hőteljesítmény kiszámításakor).,
példa
megkapjuk a víz moláris hőteljesítményét, ezért az adott víztömeget mólokká kell konvertálnunk:
\text{36 gramm}\times \FRAC{\text{1 mol }H_2O}{\text{18 g}}}=\text{2.0 mol} h_2o
most beilleszthetjük értékeinket a hő-és hőteljesítményre vonatkozó képletbe:
q=nc_p\delta T
q=(2.0\;\text{MOL})\left(75.,2\; \ frac{J}{mol \ bullet k}\right)(10\; K)
q=1504\; J