Промената на внатрешната енергија со вршење на работа се карактеризира со количината на работа, т.е. работата е мерка за промената на внатрешната енергија во даден процес. Промената на внатрешната енергија на телото при пренос на топлина се карактеризира со количина наречена количина на топлина.
е промена на внатрешната енергија на телото во текот на процесот на пренос на топлина без извршување на работа. Количината на топлина е означена со буквата П .
Работата, внатрешната енергија и топлината се мерат во исти единици - џули ( Ј), како и секој вид енергија.
Во термичките мерења, претходно се користеше посебна единица енергија како единица за количество топлина - калории ( измет), еднаква на количината на топлина потребна за загревање на 1 грам вода за 1 степен Целзиусов (поточно, од 19,5 до 20,5 ° C). Оваа единица, особено, моментално се користи при пресметување на потрошувачката на топлина (топлинска енергија) во станбени згради. Експериментално е воспоставен механичкиот еквивалент на топлина - односот помеѓу калориите и џулот: 1 кал = 4,2 Ј.
Кога телото пренесува одредена количина топлина без да работи, неговата внатрешна енергија се зголемува; ако телото испушта одредена количина топлина, тогаш неговата внатрешна енергија се намалува.
Ако истурете 100 g вода во два идентични садови, едниот и 400 g во другиот на иста температура и ги ставите на идентични горилници, тогаш водата во првиот сад ќе зоврие порано. Така, колку е поголема масата на телото, толку е поголема количината на топлина потребна за загревање. Исто е и со ладењето.
Количината на топлина потребна за загревање на телото зависи и од видот на супстанцијата од која е направено телото. Оваа зависност на количината на топлина потребна за загревање на телото од типот на супстанцијата се карактеризира со физичка количина т.н. специфичен топлински капацитет супстанции.
е физичка количина еднаква на количината на топлина што мора да се пренесе на 1 kg супстанција за да се загрее за 1 °C (или 1 K). 1 kg супстанција ослободува исто количество топлина кога се лади на 1 °C.
Специфичниот топлински капацитет е означен со буквата Со. Единицата за специфичен топлински капацитет е 1 J/kg °Cили 1 J/kg °K.
Специфичниот топлински капацитет на супстанциите се одредува експериментално. Течностите имаат поголем специфичен топлински капацитет од металите; Водата има најголема специфична топлина, златото има многу мала специфична топлина.
Бидејќи количината на топлина е еднаква на промената на внатрешната енергија на телото, можеме да кажеме дека специфичниот топлински капацитет покажува колку се менува внатрешната енергија 1 кгсупстанција кога нејзината температура се менува за 1 °C. Конкретно, внатрешната енергија на 1 kg олово се зголемува за 140 J кога се загрева за 1 °C и се намалува за 140 J кога се лади.
Ппотребни за загревање на телото од маса мна температура t 1 °Сдо температура t 2 °С, е еднаков на производот од специфичниот топлински капацитет на супстанцијата, телесната маса и разликата помеѓу крајната и почетната температура, т.е.Q = c ∙ m (t 2 - t 1)
Истата формула се користи за пресметување на количината на топлина што телото ја испушта при ладењето. Само во овој случај крајната температура треба да се одземе од почетната температура, т.е. Одземете ја помалата температура од поголемата температура.
Ова е резиме на темата „Количина на топлина. Специфична топлина". Изберете ги следните чекори:
- Одете на следното резиме:
Специфичниот топлински капацитет е карактеристика на супстанцијата. Тоа е, тоа е различно за различни супстанции. Покрај тоа, истата супстанција, но во различни состојби на агрегација, има различен специфичен топлински капацитет. Така, правилно е да се зборува за специфичен топлински капацитет на супстанција (специфичен топлински капацитет на вода, специфичен топлински капацитет на злато, специфичен топлински капацитет на дрво итн.).
Специфичниот топлински капацитет на одредена супстанција покажува колку топлина (Q) треба да се пренесе на неа за да се загрее 1 килограм од оваа супстанца за 1 степен Целзиусов. Специфичниот топлински капацитет се означува со латинската буква c. Тоа е, c = Q/mt. Имајќи предвид дека t и m се еднакви на единство (1 kg и 1 °C), тогаш специфичниот топлински капацитет е нумерички еднаков на количината на топлина.
Меѓутоа, топлинскиот и специфичниот топлински капацитет имаат различни мерни единици. Топлината (Q) во системот Cu се мери во џули (J). Специфичниот топлински капацитет е во џули поделен со килограм помножен со степени Целзиусови: J/(kg °C).
Ако специфичниот топлински капацитет на супстанцијата е, на пример, 390 J/(kg °C), тоа значи дека ако 1 kg од оваа супстанца се загрее за 1 °C, ќе апсорбира 390 J топлина. Или, со други зборови, за да се загрее 1 kg од оваа супстанца за 1 °C, мора да се пренесат 390 J топлина на неа. Или, ако 1 кг од оваа супстанца се олади за 1 °C, тогаш ќе испушти 390 J топлина.
Ако не 1, туку 2 кг супстанција се загрева за 1 °C, тогаш на неа мора да се пренесе двојно повеќе топлина. Така, за примерот погоре веќе ќе биде 780 J. Истото ќе се случи ако 1 kg супстанција се загрее за 2 °C.
Специфичниот топлински капацитет на супстанцијата не зависи од нејзината почетна температура. Односно, ако, на пример, течната вода има специфичен топлински капацитет од 4200 J/(kg °C), тогаш за загревање за 1 °C дури и дваесет и деведесет степени вода подеднакво ќе бара 4200 J топлина на 1 kg. .
Но, мразот има специфичен топлински капацитет кој се разликува од течната вода, речиси два пати помалку. Меѓутоа, за да се загрее за 1 °C, ќе биде потребна иста количина на топлина на 1 kg, без оглед на неговата почетна температура.
Специфичниот топлински капацитет исто така не зависи од обликот на телото што е направено од дадена супстанција. Челична шипка и челичен лим со иста маса ќе бараат иста количина на топлина за да се загреат за ист број степени. Друга работа е што треба да се занемари размената на топлина со околината. Листот има поголема површина од шипката, што значи дека листот испушта повеќе топлина и затоа ќе се олади побрзо. Но, под идеални услови (кога загубата на топлина може да се занемари), обликот на телото не е важен. Оттаму велат дека специфичниот топлински капацитет е карактеристика на супстанцијата, но не и на телото.
Значи, специфичниот топлински капацитет на различни супстанции е различен. Тоа значи дека ако различни супстанции се дадени со иста маса и иста температура, тогаш за да се загреат на различна температура, треба да се пренесат различни количества топлина. На пример, килограм бакар ќе бара околу 10 пати помалку топлина од водата. Односно, бакарот има специфичен топлински капацитет кој е приближно 10 пати помал од оној на водата. Можеме да кажеме дека „помалку топлина се става во бакар“.
Количината на топлина што мора да се пренесе на телото за да се загрее од една на друга температура се наоѓа со помош на следнава формула:
Q = cm(t k – t n)
Тука tk и tn се крајните и почетните температури, m е масата на супстанцијата, c е нејзиниот специфичен топлински капацитет. Специфичниот топлински капацитет обично се зема од табелите. Од оваа формула може да се изрази специфичниот топлински капацитет.
Количината на енергија што мора да се испорача на 1 g супстанција за да се зголеми нејзината температура за 1°C. По дефиниција, за да се зголеми температурата на 1 g вода за 1°C, потребни се 4,18 J. Еколошки енциклопедиски речник.… … Еколошки речник
специфична топлина- - [А.С. Голдберг. Англиско-руски енергетски речник. 2006] Теми за енергијата воопшто EN специфична топлинаSH ...
СПЕЦИФИЧНА ТОПЛИНА- физички количина измерена со количината на топлина потребна за загревање на 1 kg супстанција за 1 K (cm). SI единица за специфичен топлински капацитет (cm) по килограм келвин (J kg∙K)) ... Голема политехничка енциклопедија
специфична топлина- savitoji šiluminė talpa statusas T sritis fizika atitikmenys: ингли. топлински капацитет по единица маса; масовен топлински капацитет; специфичен топлински капацитет vok. Eigenwärme, f; spezifische Wärme, f; spezifische Wärmekapazität, f rus. масовен топлински капацитет, f;… … Физикос крај
Видете Топлински капацитет... Голема советска енциклопедија
специфична топлина- специфична топлина... Речник на хемиски синоними И
специфичен топлински капацитет на гасот- - Теми нафтена и гасна индустрија EN гас специфична топлинска ... Водич за технички преведувач
специфичен топлински капацитет на маслото- — Теми нафтена и гасна индустрија EN нафта специфична топлина ... Водич за технички преведувач
специфичен топлински капацитет при постојан притисок- - [А.С. Голдберг. Англиско-руски енергетски речник. 2006] Теми: енергија воопшто EN специфична топлина при постојан притисокcpконстантен притисок специфична топлина ... Водич за технички преведувач
специфичен топлински капацитет при постојан волумен- - [А.С. Голдберг. Англиско-руски енергетски речник. 2006] Теми: енергија општо EN специфична топлина при константен волумен Константен волумен специфична топлинаCv ... Водич за технички преведувач
Книги
- Физички и геолошки основи на проучувањето на движењето на водата во длабоки хоризонти, В.В. почеток на книгата, осврт на состојбата на познавање на проблемот со движењето на длабоките...
Што мислите, што побрзо се загрева на шпоретот: литар вода во тенџере или самиот тенџере со тежина од 1 килограм? Масата на телата е иста, може да се претпостави дека загревањето ќе се случи со иста брзина.
Но, тоа не беше случај! Можете да направите експеримент - ставете празен тенџере на оган неколку секунди, само не изгорувајте го и запомнете на која температура се загреа. И потоа истурете во тавата вода со иста тежина како тежината на тавата. Во теоријата, водата треба да се загрее на иста температура како празна тава за двојно подолго, бидејќи во овој случај и двете се загреваат - и водата и тавата.
Сепак, дури и да чекате три пати подолго, ќе се уверите дека водата сепак ќе се загрева помалку. На водата ќе и треба речиси десет пати подолго за да ја достигне истата температура како тава со иста тежина. Зошто се случува ова? Што го спречува загревањето на водата? Зошто треба да трошиме дополнителна вода за греење со гас при готвење? Бидејќи постои физичка количина наречена специфичен топлински капацитет на супстанцијата.
Специфичен топлински капацитет на супстанцијата
Оваа вредност покажува колку топлина треба да се пренесе на тело тешко еден килограм за неговата температура да се зголеми за еден степен Целзиусов. Измерено во J/(kg * ˚С). Оваа вредност не постои поради сопствената каприц, туку поради разликата во својствата на различните супстанции.
Специфичната топлина на водата е околу десет пати поголема од специфичната топлина на железото, така што садот ќе се загрее десет пати побрзо од водата во неа. Интересно е што специфичниот топлински капацитет на мразот е половина од оној на водата. Затоа, мразот ќе се загрее двојно побрзо од водата. Топењето на мразот е полесно отколку загревањето на водата. Колку и да звучи чудно, тоа е факт.
Пресметка на количината на топлина
Специфичниот топлински капацитет е означен со буквата вИ се користи во формулата за пресметување на количината на топлина:
Q = c*m*(t2 - t1),
каде што Q е количината на топлина,
в - специфичен топлински капацитет,
m - телесна тежина,
t2 и t1 се конечната и почетната телесна температура, соодветно.
Формула за специфичен топлински капацитет: c = Q / m*(t2 - t1)
Можете исто така да изразите од оваа формула:
- m = Q / c * (t2-t1) - телесна тежина
- t1 = t2 - (Q / c * m) - почетна телесна температура
- t2 = t1 + (Q / c * m) - конечна телесна температура
- Δt = t2 - t1 = (Q / c*m) - температурна разлика (делта t)
Што е со специфичниот топлински капацитет на гасовите?Сè е поконфузно овде. Со цврсти и течности ситуацијата е многу поедноставна. Нивниот специфичен топлински капацитет е константна, позната и лесно пресметлива вредност. Што се однесува до специфичниот топлински капацитет на гасовите, оваа вредност е многу различна во различни ситуации. Да го земеме воздухот како пример. Специфичниот топлински капацитет на воздухот зависи од неговиот состав, влажноста и атмосферскиот притисок.
Во исто време, како што се зголемува температурата, гасот се зголемува во волуменот, а треба да внесеме уште една вредност - константен или променлив волумен, што исто така ќе влијае на топлинскиот капацитет. Затоа, при пресметување на количината на топлина за воздухот и другите гасови, се користат посебни графикони за специфичната топлинска моќ на гасовите во зависност од различни фактори и услови.
Специфичната топлина е енергијата потребна за зголемување на температурата на 1 грам чиста супстанција за 1°. Параметарот зависи од неговиот хемиски состав и состојбата на агрегација: гасовити, течни или цврсти. По неговото откритие, започна нов круг на развој во термодинамиката, науката за енергетските транзиенти кои се однесуваат на топлината и функционирањето на системот.
Обично, во производството се користат специфичен топлински капацитет и основна термодинамикарадијатори и системи дизајнирани за ладење на автомобили, како и во хемијата, нуклеарното инженерство и аеродинамиката. Ако сакате да знаете како се пресметува специфичниот топлински капацитет, тогаш прочитајте ја предложената статија.
Пред да започнете директно со пресметување на параметарот, треба да се запознаете со формулата и нејзините компоненти.
Формулата за пресметување на специфичен топлински капацитет е како што следува:
- c = Q/(m*∆T)
Познавањето на количините и нивните симболични ознаки кои се користат во пресметките е исклучително важно. Сепак, неопходно е не само да се знае нивниот визуелен изглед, туку и јасно да се разбере значењето на секој од нив. Пресметката на специфичниот топлински капацитет на супстанцијата е претставена со следните компоненти:
ΔT е симбол кој укажува на постепена промена на температурата на супстанцијата. Симболот „Δ“ се изговара делта.
ΔT = t2–t1, каде
- t1 – примарна температура;
- t2 – конечна температура по промената.
m – маса на супстанцијата што се користи при загревање (g).
Q – количина на топлина (J/J)
Врз основа на CR, може да се изведат други равенки:
- Q = m*кp*ΔT – количина на топлина;
- m = Q/cr*(t2 - t1) – маса на супстанција;
- t1 = t2–(Q/tp*m) – примарна температура;
- t2 = t1+(Q/tp*m) – крајна температура.
Инструкции за пресметување на параметарот
- Земете ја формулата за пресметка: Топлински капацитет = Q/(m*∆T)
- Запишете ги оригиналните податоци.
- Заменете ги во формулата.
- Направете ја пресметката и добијте го резултатот.
Како пример, да пресметаме непозната супстанција со тежина од 480 грама со температура од 15ºC, која, како резултат на загревањето (напојување 35 илјади J), се зголеми на 250º.
Според упатствата дадени погоре, ги извршуваме следните дејства:
Ајде да ги запишеме првичните податоци:
- Q = 35 илјади J;
- m = 480 g;
- ΔT = t2–t1 =250–15 = 235 ºC.
Ја земаме формулата, ги заменуваме вредностите и решаваме:
c=Q/(m*∆T)=35 илјади J/(480 g*235º)=35 илјади J/(112800 g*º)=0,31 J/g*º.
Пресметка
Ајде да ја направиме пресметката Ц Пвода и калај под следниве услови:
- m = 500 грама;
- t1 =24ºC и t2 = 80ºC - за вода;
- t1 =20ºC и t2 =180ºC – за калај;
- П = 28 илјади Ј.
Прво, одредуваме ΔT за вода и калај, соодветно:
- ΔТв = t2–t1 = 80–24 = 56ºC
- ΔДо = t2–t1 = 180–20 =160ºC
Потоа го наоѓаме специфичниот топлински капацитет:
- c=Q/(m*ΔTv)= 28 илјади J/(500 g *56ºC) = 28 илјади J/(28 илјади g*ºC) = 1 J/g*ºC.
- c=Q/(m*ΔTo)=28 илјади J/(500 g*160ºC)=28 илјади J/(80 илјади g*ºC)=0,35 J/g*ºC.
Така, специфичниот топлински капацитет на водата бил 1 J/g *ºC, а оној на калајот бил 0,35 J/g*ºC. Од ова можеме да заклучиме дека со еднаква вредност на влезната топлина од 28 илјади џули, калајот ќе се загрее побрзо од водата, бидејќи неговиот топлински капацитет е помал.
Не само гасовите, течностите и цврстите материи, туку и прехранбените производи имаат топлински капацитет.
Како да се пресмета топлинскиот капацитет на храната
При пресметување на моќноста равенката ќе ја има следната форма:
с=(4,180*w)+(1,711*p)+(1,928*f)+(1,547*c)+(0,908 *a), каде што:
- w – количина на вода во производот;
- p – количина на протеини во производот;
- ѓ – процент на масти;
- в – процент на јаглехидрати;
- а е процентот на неоргански компоненти.
Ајде да го одредиме топлинскиот капацитет на крем сирењето Виола. За да го направите ова, напишете ги потребните вредности од составот на производот (тежина 140 грама):
- вода - 35 g;
- протеини - 12,9 g;
- масти - 25,8 g;
- јаглехидрати – 6,96 g;
- неоргански компоненти – 21 гр.
Потоа наоѓаме со:
- с=(4,180*w)+(1,711*p)+(1,928*f)+(1,547*c)+(0,908*a)=(4,180*35)+(1,711*12,9)+(1,928*25 ,8 ) + (1,547*6,96)+(0,908*21)=146,3+22,1+49,7+10,8+19,1=248 kJ/kg*ºC.
Секогаш запомнете дека:
- Процесот на загревање на металот е побрз од оној на водата, бидејќи има Ц П 2,5 пати помалку;
- Ако е можно, претворете ги резултатите во повисок ред доколку условите дозволуваат;
- за да ги проверите резултатите, можете да користите Интернет и да ја погледнете пресметаната супстанција;
- при еднакви експериментални услови, позначајни температурни промени ќе се забележат за материјали со низок специфичен топлински капацитет.
Се вчитува...
