Spesifikk varme er mengden energi som kreves for å øke en grad Celsius av ett gram rent stoff. Den spesifikke varmen til et stoff avhenger av dets molekylære struktur og fase. Oppdagelsen av spesifikk varme gjenopplivet studiet av termodynamikk, studiet av energi endres gjennom varme og arbeidet til et system. Spesifikk varme og termodynamikk er mye brukt i kjemi, atomteknikk og aerodynamikk, så vel som i hverdagen i bilradiatorer og kjølesystemer. Hvis du vil vite hvordan du beregner spesifikk varme, følger du bare disse trinnene.
Steg
Metode 1 av 2: Lær det grunnleggende
Trinn 1. Forstå begrepene som brukes til å beregne spesifikke varmer
Det er viktig å forstå begrepene som brukes til å beregne spesifikke heats før du lærer formelen for spesifikke heats. Du må vite hvordan du skiller symbolene til hvert begrep og forstår deres betydning. Her er noen termer som ofte brukes i ligninger for å beregne den spesifikke varmen til et stoff:
-
Delta, eller symbolet, representerer en endring i en variabel.
For eksempel, hvis din innledende temperatur (T1) er 150ºC, og den andre temperaturen (T2) er 20ºC, representerer T, eller endring i temperatur, 150ºC - 20ºC eller 130ºC
- Materialets masse er angitt med m.
- Mengden varme er angitt med Q. Mengden varme er angitt med enheter av J eller Joule.
- T er stoffets temperatur.
- Spesifikk varme er angitt med Cs.
Trinn 2. Studer ligningene for spesifikke heats
Hvis du er kjent med begrepene som brukes til å beregne den spesifikke varmen, bør du studere ligningen for å finne den spesifikke varmen til et stoff. Formelen er: Cs = Q/mΔT.
-
Du kan endre denne formelen hvis du vil finne endringen i varme i stedet for spesifikk varme. Formelen vil se slik ut:
Q = mCsT
Metode 2 av 2: Beregning av spesifikk varme
Trinn 1. Studer ligningene
Først må du se på ligningen for å finne ut hva du trenger å gjøre for å finne den spesifikke varmen. Ta en titt på dette problemet: Finn den spesifikke varmen på 350 g av et ukjent stoff hvis den får en varme på 34.700 Joule, og temperaturen stiger fra 22ºC til 173ºC uten faseendring.
Trinn 2. Skriv ned de kjente og ukjente faktorene
Hvis du allerede forstår problemet, kan du skrive ned de kjente og ukjente variablene for å vite bedre hva du gjør. Slik gjør du det:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cs = ukjent
Trinn 3. Koble de kjente faktorene til ligningen
Du kjenner allerede verdien av alle variabler unntatt Cs, så du må koble de andre verdiene til den opprinnelige ligningen og finne Cs Slik gjør du det:
- Innledende ligning: Cs = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Trinn 4. Løs ligningen
Siden du allerede har lagt inn de kjente faktorene i ligningen, bruker du bare enkel regning for å løse det. Den spesifikke varmen, eller sluttproduktet, er 0,65657521286 J/(g x C).
- Cs = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
- Cs = 34.700 J/(52850 g x C)
- Cs = 0, 65657521286 J/(g x C)
Tips
- SI (International System) -enheten for spesifikk varme er Joule per grad Celsius per gram.
- Metall varmes opp raskere enn vann på grunn av den lave spesifikke varmen.
- Kalorimetre brukes noen ganger for varmeoverføring når en fysisk eller kjemisk endring skjer.
- Når du ser etter spesifikke heats, kryss av enhetene som kan krysses over.
- Spesifikke varmer for mange objekter kan søkes på nettet for å sjekke arbeidet ditt.
- Temperaturendringen i materialer som har lav spesifikk varme er større enn for andre materialer hvis alle andre ting er like.
- Lær formelen for å finne den spesifikke varmen til en mat. Cs = 4.180 x b + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a er ligningen som brukes for å finne den spesifikke varmen til maten der w er prosentandelen vann i maten, p er prosentandelen protein i maten, f er prosentandelen fett i maten, c er prosentandelen karbohydrater i maten mat, og a er prosentandelen av mineraler i maten. Denne ligningen tar for seg masseforholdet (x) av alle ingrediensene i maten. Beregning av spesifikk varme er skrevet i enheter av kJ/(kg-K).
