Specifik varme er den mængde energi, der kræves for at hæve en grad Celsius af et gram rent stof. Et stofs specifikke varme afhænger af dets molekylære struktur og fase. Opdagelsen af specifik varme genoplivede studiet af termodynamik, studiet af energiforandringer gennem varme og arbejdet i et system. Specifik varme og termodynamik er meget udbredt inden for kemi, atomteknik og aerodynamik samt i hverdagen i bilradiatorer og kølesystemer. Hvis du vil vide, hvordan du beregner specifik varme, skal du bare følge disse trin.
Trin
Metode 1 af 2: Lær det grundlæggende
Trin 1. Forstå de udtryk, der bruges til at beregne specifikke varme
Det er vigtigt at forstå de udtryk, der bruges til at beregne specifikke heats, før du lærer formlen for specifikke heats. Du skal vide, hvordan du adskiller symbolerne for hvert udtryk og forstår deres betydning. Her er nogle udtryk, der ofte bruges i ligninger til at beregne den specifikke varme af et stof:
-
Delta eller symbolet repræsenterer en ændring i en variabel.
For eksempel, hvis din starttemperatur (T1) er 150ºC, og din anden temperatur (T2) er 20ºC, repræsenterer T, eller ændring i temperaturen, 150ºC - 20ºC eller 130ºC
- Materialets masse er angivet med m.
- Mængden af varme er angivet med Q. Mængden af varme er angivet med enheder af J eller Joule.
- T er stoffets temperatur.
- Specifik varme er betegnet med Cs.
Trin 2. Undersøg ligningerne for specifikke heats
Hvis du kender de udtryk, der bruges til at beregne den specifikke varme, bør du studere ligningen for at finde den specifikke varme for et stof. Formlen er: Cs = Q/mΔT.
-
Du kan ændre denne formel, hvis du vil finde ændringen i varme i stedet for specifik varme. Formlen vil se sådan ud:
Q = mCsT
Metode 2 af 2: Beregning af specifik varme
Trin 1. Undersøg ligningerne
Først skal du se på ligningen for at finde ud af, hvad du skal gøre for at finde den specifikke varme. Tag et kig på dette problem: Find den specifikke varme på 350 g af et ukendt stof, hvis det får en varme på 34.700 Joule, og dets temperatur stiger fra 22ºC til 173ºC uden en faseændring.
Trin 2. Skriv de kendte og ukendte faktorer ned
Hvis du allerede forstår problemet, kan du skrive de kendte og ukendte variabler ned for bedre at vide, hvad du laver. Sådan gør du:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cs = ukendt
Trin 3. Slut de kendte faktorer til ligningen
Du kender allerede værdien af alle variabler undtagen Cs, så du skal tilslutte de andre værdier til den originale ligning og finde Cs Sådan gør du det:
- Indledende ligning: Cs = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Trin 4. Løs ligningen
Da du allerede har indregnet de kendte faktorer i ligningen, skal du bare bruge simpel aritmetik til at løse det. Den specifikke varme eller slutproduktet 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) -enheden for specifik varme er Joule pr. Grad Celsius pr. Gram.
- Metal opvarmes hurtigere end vand på grund af dets lave specifikke varme.
- Kalorimetre bruges undertiden til varmeoverførsel, når der sker en fysisk eller kemisk ændring.
- Når du leder efter specifikke heats, skal du stryge over de enheder, der kan overstreges.
- Specifik varme for mange objekter kan søges online for at kontrollere dit arbejde.
- Temperaturændringen i materialer, der har en lav specifik varme, er større end for andre materialer, hvis alle andre ting er ens.
- Lær formlen til at finde en fødevares specifikke varme. Cs = 4.180 x b + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a er ligningen, der bruges til at finde madvarens specifikke varme, hvor w er procentdelen af vand i maden, p er procentdelen af protein i maden, f er procentdelen af fedt i maden, c er procentdelen af kulhydrater i maden mad, og a er procentdelen af mineraler i maden. Denne ligning tager højde for masseforholdet (x) af alle ingredienserne i maden. Beregning af specifik varme er skrevet i enheder af kJ/(kg-K).
