Ako vypočítať špecifické teplo?
Ak chcete vypočítať špecifické teplo, začnite tým, že si problém pozorne prečítate a potom si napíšte každú známu aj neznámu premennú, aby ste získali lepší prehľad o tom, s čím pracujete. Ďalej zapojte známe faktory do rovnice špecifického tepla a potom rovnicu vyriešte obvyklým spôsobom, aby ste dostali odpoveď! Ak sa chcete dozvedieť viac o základoch špecifického tepla, čítajte ďalej!
Ako vypočítam špecifické teplo, keď teplo nie je dané?
Špecifické teplo je množstvo energie potrebnej na zvýšenie jedného gramu čistej látky o jeden stupeň Celzia. Špecifické teplo látky závisí od jej molekulárnej štruktúry a od fázy. Objav špecifického tepla podnietil štúdium termodynamiky, štúdium premeny energie zahŕňajúcej teplo a prácu systému. Špecifické teplo a termodynamika sa široko používajú v chémii, jadrovom inžinierstve a aerodynamike, ako aj v každodennom živote v chladičoch a chladiacich systémoch automobilov. Ak chcete vedieť, ako vypočítať špecifické teplo, postupujte podľa týchto krokov.
Časť 1 z 2: naučte sa základy
- 1Zoznámte sa s výrazmi, ktoré sa používajú na výpočet špecifického tepla. Predtým, ako sa naučíte vzorec pre špecifické teplo, je dôležité oboznámiť sa s výrazmi, ktoré sa používajú na výpočet špecifického tepla. Budete musieť vedieť rozpoznať symbol pre každý výraz a porozumieť tomu, čo znamená. Tu sú výrazy, ktoré sa bežne používajú v rovnici na výpočet špecifického tepla látky:
- Delta alebo symbol „Δ“ predstavuje zmenu v premennej.
- Ak je napríklad vaša prvá teplota (T1) 150°C a druhá teplota (T2) je 20°C, potom ΔT alebo zmena teploty predstavuje 150°C - 20°C alebo 130°C.
- Hmotnosť vzorky je vyjadrená „m“.
- Množstvo tepla je reprezentované „Q“. Množstvo tepla je reprezentované „J“ alebo Joules.
- „T“ je teplota látky.
- Špecifické teplo je reprezentované "C p ".
- Delta alebo symbol „Δ“ predstavuje zmenu v premennej.
- 2Naučte sa rovnicu pre špecifické teplo. Keď sa zoznámite s výrazmi používanými na výpočet špecifického tepla, mali by ste sa naučiť rovnicu pre nájdenie špecifického tepla látky. Vzorec je: C p = q/mδt.
- Tento vzorec môžete manipulovať, ak chcete nájsť zmenu v množstve tepla namiesto špecifického tepla. Takto by to vyzeralo:
- ΔQ = mC p ΔT
- Tento vzorec môžete manipulovať, ak chcete nájsť zmenu v množstve tepla namiesto špecifického tepla. Takto by to vyzeralo:
Ako vypočítam špecifické teplo, keď nie je uvedená žiadna teplota?
Časť 2 z 2: vypočítajte špecifické teplo
- 1Študujte rovnicu. Najprv by ste sa mali pozrieť na rovnicu, aby ste získali predstavu o tom, čo musíte urobiť, aby ste zistili konkrétne teplo. Pozrime sa na tento problém: Nájdite špecifické teplo 350 g neznámeho materiálu pri použití tepla 34700 J a teplota stúpne z 22°C na 173°C bez zmeny fázy.
- 2Vytvorte zoznam známych a neznámych faktorov. Hneď ako vám problém bude vyhovovať, môžete si zapísať každú známu i neznámu premennú, aby ste mali lepší prehľad o tom, s čím pracujete. Postupujte takto:
- m = 350 g
- Q = 34700 joulov
- ΔT = 173°C - 22°C = 151°C
- C p = neznáme
- 3Pripojte známe faktory do rovnice. Poznáte hodnotu všetkého okrem „C p c“, takže by ste mali ostatné faktory zapojiť do pôvodnej rovnice a vyriešiť pre „C p “, takto to urobíte:
- Pôvodná rovnica: C p = q/mδt
- c = 34700 J/(350 g x 151°C)
- 4Vyriešte rovnicu. Teraz, keď ste do rovnice zapojili známe faktory, vyriešte to jednoduchou aritmetikou. Špecifické teplo alebo konečná odpoveď je 0,65657521286 J/(gx °C).
- C p = 34700 J/(350 g x 151°C)
- C p = 34700 J/(52 850 g x °C)
- C p = 0,65657521286 J/(gx °C)
Ako vypočítam špecifické teplo, ak sa používa štandardný vzduch a je uvedené Q, ale pre m neexistuje žiadna hodnota?
- Naučte sa vzorec na výpočet špecifického tepla z potravín. C p = 4180 x š + 1711 x p + 1928 x f + 1547 x c + 0,908 xa je rovnica použitá na nájdenie špecifického tepla potravín, kde „w“ je percento potraviny, ktorou je voda, „p“ je percento bielkovinová potravina, „f“ je percento tukovej potraviny, „c“ je percentuálny podiel potraviny tvorenej uhľohydrátmi a „a“ je percentuálny podiel potraviny, ktorá je popol. Táto rovnica zohľadňuje hmotnostný zlomok (x) všetkých tuhých látok, ktoré tvoria potravu. Výpočet merného tepla je vyjadrený v kJ/(kg-K).
- Kalorimeter sa niekedy môže použiť na prenos tepla počas fyzikálnych alebo chemických zmien.
- Teplotné zmeny sú väčšie v materiáloch s nízkym špecifickým teplom, ak sú všetky ostatné veci rovnaké.
- Pri riešení na konkrétne teplo jednotky prečiarknite, ak je to možné.
- Kov sa kvôli svojmu nízkemu špecifickému teplu zahrieva rýchlejšie ako voda.
- Špecifické teplo pre mnoho predmetov môžete nájsť na internete a skontrolovať tak svoju prácu.
- Jednotky SI (Systeme International) pre špecifické teplo sú jouly na stupeň Celzia na gram. Ale kalórií na jeden stupeň Fahrenheita za libru hmotnosti sú stále používané pre výpočty v Imperial systéme, ak jednotiek.
Prečítajte si tiež: Ako nájsť súhrn piatich čísel v štatistikách?
Otázky a odpovede
- Ak sa má 200 gramov vody zahriať z 24,0 stupňov na 100,0 stupňov na prípravu šálky čaju, koľko tepla je potrebné pridať?Q = C xmx dT Q = 4,18 x 0,2 x (100 - 24) Q = 73,112 J/gC
- Ako vypočítam špecifické teplo, keď teplo nie je dané?Budete musieť použiť indície, aby ste zistili, či je teplo dané. Ak nie, nedá sa to vyriešiť.
- Ako vypočítam špecifické teplo, keď nie je uvedená žiadna teplota?To nie je možné. Q = hmotnosť × merná tepelná kapacita x teplota je vzorec, teplotu nemožno z rovnice odstrániť.
- Ako nájdem teplo korenia?Pozrite sa na svoje korenie na Scovilleho stupnici - meria štipľavosť korenených jedál. Paprika má na stupnici 0. Mierne jalapeno je asi 3000 a horúce asi 10 000. Tabasco je asi 30000 a habanero môže dosiahnuť 3500 000.
- Ako vypočítam špecifické teplo?Q = m*s*dT, kde Q = teplo, m = hmotnosť, s = špecifické teplo a dT je zmena teploty (T2 - T1). Tento vzorec môžete použiť na výpočet špecifického tepla. V prípade plynov stačí nahradiť hmotnosť mólom plynu.
- Ako môžem teoreticky vypočítať konkrétne teplo bez znalosti konečnej teploty?Vzorec je: dodané teplo = tepelná kapacita/nárast teploty. Tepelná kapacita je teda = hmotnosť predmetu alebo vzorky.
Nezodpovedané otázky
- Aká je všeobecná rovnica na overenie špecifického tepla každého zariadenia?
- Ako môžem nájsť špecifické teplo keramiky a tabuľku, ktorá uvádza konkrétne žiary rôznych materiálov?
- Ako vypočítam špecifické teplo, ak sa používa štandardný vzduch a je uvedené Q, ale pre m neexistuje žiadna hodnota?
