Obiectiv de Învățare
- se Calculeze variația de temperatură de o substanță având în vedere capacitatea de căldură și energia utilizată pentru a încălzi
Puncte-Cheie
- capacitatea de Căldură este raportul dintre cantitatea de energie termică transferată de la un obiect la creșterea temperaturii sale.,
- capacitate termică Molară este o măsură de cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura unui mol de substanță pură cu un grad K.
- capacitate de căldură Specifică este o măsură a cantității de căldură necesară pentru a ridica temperatura unui gram de substanță pură cu un grad K.
Termeni
- căldură capacityThe capacitatea unei substanțe de a absorbi energie termică; cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura unui mol sau gram dintr-o substanță cu un grad Celsius, fără nici o schimbare de fază.,
- capacitate termică specificăcantitatea de căldură care trebuie adăugată sau îndepărtată dintr-o masă unitară a unei substanțe pentru a-și schimba temperatura cu un Kelvin.capacitatea termică este o proprietate fizică intrinsecă a unei substanțe care măsoară cantitatea de căldură necesară pentru a schimba temperatura acelei substanțe cu o anumită cantitate. În Sistemul Internațional de unități (SI), capacitatea de căldură este exprimată în unități de jouli pe kelvin (J\bullet K^{-1}). Capacitatea de căldură este o proprietate extinsă, ceea ce înseamnă că depinde de mărimea/masa probei., De exemplu, un eșantion care conține de două ori cantitatea de substanță ca un alt eșantion ar necesita de două ori cantitatea de energie termică (Q) pentru a obține aceeași modificare a temperaturii (\Delta T) ca cea necesară pentru a schimba temperatura primului eșantion.există două cantități derivate care specifică capacitatea termică ca o proprietate intensivă (adică, independent de dimensiunea unui eșantion) a unei substanțe. Acestea sunt:
- capacitatea de căldură molară, care este capacitatea de căldură per mol a unei substanțe pure., Capacitatea termică molară este adesea desemnată CP, pentru a desemna capacitatea termică în condiții de presiune constantă, precum și CV, pentru a desemna capacitatea termică în condiții de volum constant. Unitățile de capacitate termică molară sunt \ frac{J}{K \ bullet mol}.
- capacitatea specifică de căldură, adesea numită pur și simplu căldură specifică, care este capacitatea termică pe unitate de masă a unei substanțe pure. Acesta este desemnat cP și cV, iar unitățile sale sunt date în \ frac{J}{g \ bullet k}.,
căldură, Entalpie și temperatură
având în vedere capacitatea de căldură molară sau căldura specifică pentru o substanță pură, este posibil să se calculeze cantitatea de căldură necesară pentru a crește/scădea temperatura substanței respective cu o anumită cantitate. Următoarele două formule se aplică:
q=mc_p\Delta T
q=nC_P\Delta T
În aceste ecuații, m este substanța este masa, în grame (utilizate atunci când se calculează cu specific de căldură), iar n este numărul de moli de substanță (utilizate atunci când se calculează cu capacitate molar de căldură).,
Exemplu
Ne sunt date molar capacitatea de căldură de apă, așa că am nevoie pentru a converti anumită masă de apă să alunite:
\text{36 de grame}\times \frac{\text{1 mol }H_2O}{\text{18 g}}=\text{2.0 mol }H_2O
Acum putem plug valorile noastre în formula care se referă căldură și de căldură capacitate:
q=nC_P\Delta T
q=(2.0\;\text{mol})\stânga(75.,2\;\frac{J}{mol\bullet K}\right)(10\;K)
q=1504\;J
Interactive: Văzând Căldura Specifică Latentă și HeatSpecific capacitatea de căldură este o măsură a energiei de căldură necesară pentru a ridica temperatura de o anumită cantitate dintr-o substanță cu un kelvin. Căldura latentă de topire descrie cantitatea de căldură necesară pentru a topi un solid. Atunci când un solid este în curs de topire, temperatura rămâne practic constantă până când întregul solid este topit. Simularea de mai sus demonstrează căldura specifică și căldura latentă., capacitate de căldură Specifică tutorialThis lecție de căldură se referă la o schimbare în temperatură. Se discută despre cum cantitatea de căldură necesară pentru o schimbare de temperatura este dependentă de masa și de substanța implicată, și această relație este reprezentată de capacitatea termică specifică a substanței, C.