Определяне на специфична топлина

Понятието за специфична топлина се използва в областта на физиката по отношение на топлината, изисквана от веществото на единица маса, за да се постигне повишаване на нейната температура с един градус по Целзий .

За да разберем идеята, трябва да имаме няколко ясни идеи. То се нарича топлина , в контекста на физиката, енергията, която се движи от едно тяло в друго, причинявайки промени в състоянието и дилатация. Масата , от друга страна, е физическа величина, която се отнася до количеството материя, която се намира в тялото. Температурата , накрая, е друга физическа величина, в този случай ориентирана към нивото на топлина, която околната среда или тялото има.

Ако вземем тези понятия и ги свържем с дефиницията, която споменахме в първия параграф, можем да забележим, че специфичната топлина е енергията, която единица маса на вещество трябва да увеличи топлината си с един градус Целзий.

Специфичната топлина, която може да бъде представена с малка буква C ( c ), обикновено е свързана с началната температура на веществото. Това е интензивно свойство на материята : то не е свързано с неговото количество или размер.

С нарастването на специфичната топлина на веществото е необходимо по-голямо количество топлина за постигане на повишаване на температурата . Ако вземем случая на вещества в газообразно състояние, можем да забележим, че азотът има специфична маса, по-висока от тази на кислорода . Затова е необходимо повече енергия, за да се постигне увеличаване на топлината в единица маса азот, отколкото на кислород.

Произходът на деноминацията на тази концепция се намира в изследванията на шотландския физик Джоузеф Блек, който е провел различни калориметрични експерименти и е въвел фразата " капацитет за топлина". Калориметрията, от друга страна, е клонът на физиката, който има за цел да измерва топлината при промяна на състоянието или химическа реакция, използвайки инструмент, известен като калориметър .

Важно е да се има предвид, че Йосиф Блек е роден през 1728 г. и че умира година преди началото на 19-ти век, така че визията, която науката имаше за тези и други явления, беше много по-различна от сегашната. Например, термодинамиката и механиката бяха приети като независими науки и това ни кара да мислим, че терминът "специфична топлина", замислен по това време, изобщо не е в съответствие с настоящите научни идеи; въпреки това, тъй като тя е вкоренена в общността, те продължават да я използват, без да я променят.

По отношение на уравненията, които трябва да използваме за изчисляване на специфичната топлинна стойност, може да се каже, че средният специфичен топлинен капацитет (който е представен от символа corresponde) съответства на температурен диапазон, определен както следва: ĉ = Q / mΔT .

Променливата Q представлява енергията, която се прехвърля между две системи или между една и друга среда, под формата на топлина. m , от друга страна, съответства на масата на системата (ако третирахме специфичната моларна топлина, тогава трябва да използваме буквата n ). Накрая, има температурната делта ( ΔT ), т.е. повишаването на температурата, през която системата преминава. Не трябва да забравяме, че двете променливи, които се намират след знака за деление, трябва да се умножават ( m от ΔT ).

При инженеринга измерването на специфичната топлина обикновено има като количество вещество маса, както в килограми, така и в грамове . В химията, от друга страна, е удобно да се използва единичната мол .

border=0

Търсете друго определение