Как найти удельную теплоемкость металла если

Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.

Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.

Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.

Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.

Обнаружено новое непонятное слово — теплопередача. Минуточку, давайте закончим с количеством теплоты.

В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:

  • Нагревание
  • Q = cm(tконечная — tначальная)
  • Охлаждение
  • Q = cm(tначальная — tконечная)
  • Q — количество теплоты [Дж]
  • c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
  • m — масса [кг]
  • tконечная — конечная температура [˚C]
  • tначальная — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.

А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.

Виды теплопередачи

Теплопередача — процесс передачи теплоты (обмена энергией).

Здесь все совсем несложно, видов всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.

Как найти удельную теплоемкость металла если

Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Если мы греемся у камина, то получаем тепло конвекцией или излучением?????

Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.

Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета

Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:

  1. Нагревание
  2. Q = cm(tконечная — tначальная)
  3. Охлаждение
  4. Q = cm(tначальная — tконечная)
  5. Q — количество теплоты [Дж]
  6. c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
  7. m — масса [кг]
  8. tконечная — конечная температура [˚C]
  9. tначальная — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость. По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.

С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:

  • Удельная теплоемкость вещества
  • c= Q/m(tконечная — tначальная)
  • Q — количество теплоты [Дж]
  • c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
  • m — масса [кг]
  • tконечная — конечная температура [˚C]
  • tначальная — начальная температура [˚C]

Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:

  1. Удельная теплоемкость вещества
  2. c= C/m
  3. c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
  4. C — теплоемкость вещества [Дж/˚C]
  5. m — масса [кг]

Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же. Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:

  • Количество теплоты, необходимое для нагревания тела
  • Q = C(tконечная — tначальная)
  • Q — количество теплоты [Дж]
  • c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
  • m — масса [кг]
  • tконечная — конечная температура [˚C]
  • tначальная — начальная температура [˚C]

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Таблица удельных теплоемкостей

Удельная теплоемкость — табличная величина. Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.

Газы C, Дж/(кг·К)
Азот N2 1051
Аммиак NH3 2244
Аргон Ar 523
Ацетилен C2H2 1683
Водород H2 14270
Воздух 1005
Гелий He 5296
Кислород O2 913
Криптон Kr 251
Ксенон Xe 159
Метан CH4 2483
Неон Ne 1038
Оксид азота N2O 913
Оксид азота NO 976
Оксид серы SO2 625
Оксид углерода CO 1043
Пропан C3H8 1863
Сероводород H2S 1026
Углекислый газ CO2 837
Хлор Cl 520
Этан C2H6 1729
Этилен C2H4 1528
Металлы и сплавы C, Дж/(кг·К)
Алюминий Al 897
Бронза алюминиевая 420
Бронза оловянистая 380
Вольфрам W 134
Дюралюминий 880
Железо Fe 452
Золото Au 129
Константан 410
Латунь 378
Манганин 420
Медь Cu 383
Никель Ni 443
Нихром 460
Олово Sn 228
Платина Pt 133
Ртуть Hg 139
Свинец Pb 128
Серебро Ag 235
Сталь стержневая арматурная 482
Сталь углеродистая 468
Сталь хромистая 460
Титан Ti 520
Уран U 116
Цинк Zn 385
Чугун белый 540
Чугун серый 470
Читайте также:  Как сделать слиток звездного металла sevtech
Жидкости Cp, Дж/(кг·К)
Азотная кислота (100%-ная) NH3 1720
Бензин 2090
Вода 4182
Вода морская 3936
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный) 3300
Глицерин 2430
Керосин 2085…2220
Масло подсолнечное рафинированное 1775
Молоко 3906
Нефть 2100
Парафин жидкий (при 50С) 3000
Серная кислота (100%-ная) H2SO4 1380
Скипидар 1800
Спирт метиловый (метанол) 2470
Спирт этиловый (этанол) 2470
Топливо дизельное (солярка) 2010
  1. Задача
  2. Какое твердое вещество массой 2 кг можно нагреть на 10 ˚C, сообщив ему количество теплоты, равное 7560 Дж?
  3. Решение:
  4. Используем формулу для нахождения удельной теплоемкости вещества:
  5. c= Q/m(tконечная — tначальная)
  6. Подставим значения из условия задачи:
  7. c= 7560/2*10 = 7560/20 = 378 Дж/кг*˚C
  8. Смотрим в таблицу удельных теплоемкостей для металлов и находим нужное значение.
Металлы и сплавы C, Дж/(кг·К)
Алюминий Al 897
Бронза алюминиевая 420
Бронза оловянистая 380
Вольфрам W 134
Дюралюминий 880
Железо Fe 452
Золото Au 129
Константан 410
Латунь 378
Манганин 420
Медь Cu 383
Никель Ni 443
Нихром 460
Олово Sn 228
Платина Pt 133
Ртуть Hg 139
Свинец Pb 128
Серебро Ag 235
Сталь стержневая арматурная 482
Сталь углеродистая 468
Сталь хромистая 460
Титан Ti 520
Уран U 116
Цинк Zn 385
Чугун белый 540
Чугун серый 470

Ответ: латунь

Удельная теплоёмкость — урок. Физика, 8 класс

Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.

Пример:

Для нагревания (1) кг воды на (1 )°C требуется количество теплоты, равное (4200) Дж. А если нагревать (1) кг цинка на (1) °C, то потребуется всего (400) Дж. 

Удельная теплоёмкость вещества — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой (1) кг для того, чтобы его температура изменилась на (1~°C).([c]=1frac{Дж}{кг cdot °C}).

Пример:

По таблице удельной теплоёмкости твёрдых веществ находим, что удельная теплоёмкость алюминия составляет (c(Al)=920 frac{Дж}{кг cdot °C}). Поэтому при охлаждении (1) килограмма алюминия на (1) градус Цельсия ((°C)) выделяется (920) джоулей энергии. Столько же необходимо для нагревания (1) килограмма на алюминия на (1) градус Цельсия ((°C)).

Ниже представлены значения удельной теплоёмкости для некоторых веществ.

Твёрдые вещества

Вещество (c),Дж/(кг·°С)
Алюминий (920)
Бетон (880)
Дерево (2700)
Железо,сталь (460)
Золото (130)
Кирпич (750)
Латунь (380)
Лёд (2100)
Медь (380)
Нафталин (1300)
Олово (230)
Парафин (3200)
Песок (970)
Платина (130)
Свинец (120)
Серебро (240)
Стекло (840)
Цемент (800)
Цинк (400)
Чугун (550)
Сера (710)

Жидкости

Вещество (c),Дж/(кг·°C)
Вода (4200)
Глицерин (2400)
Железо (830)
Керосин (2140)
Маслоподсолнечное (1700)
Маслотрансформаторное (2000)
Ртуть (120)
Спиртэтиловый (2400)
Эфирсерный (2300)

Газы (при постоянном давлении и температуре (20) °С)

Вещество (c),Дж/(кг·°C)
Азот (1000)
Аммиак (2100)
Водород (14300)
Водянойпар (2200)
Воздух (1000)
Гелий (5200)
Кислород (920)
Углекислыйгаз (830)

Удельная теплоемкость реальных газов, в отличие от идеальных газов, зависит от давления и температуры. И если зависимостью удельной теплоемкости реальных газов от давления в практических задачах можно пренебречь, то зависимость удельной теплоемкости газов от температуры необходимо учитывать, поскольку она очень существенна.

Обрати внимание!

Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

Пример:

Вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную (4200) Дж/(кг·°С), в твёрдом состоянии (лёд) — (2100) Дж/(кг·°С), в газообразном состоянии (водяной пар) — (2200) Дж/(кг·°С).

Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью. Но самое интересное, что теплоёмкость воды снижается при температуре от (0) °С до (37) °С и снова растёт при дальнейшем нагревании (рис. 1).

Как найти удельную теплоемкость металла если

Рис. 1. График удельной теплоемкости воды

В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. А зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. Данное явление оказывает на климат данного региона. Летом здесь нет изнуряющей жары, а зимой — лютых морозов.

Высокая удельная теплоёмкость воды нашла широкое применение в различных областях: от медицинских грелок до систем отопления и охлаждения.

Не задумывались ли вы, почему воду используют при тушении пожаров? Из-за большой теплоемкости. При соприкосновении с горящим предметом вода забирает у него большое количество теплоты. Оно значительно больше, чем при использовании такого же количества любой другой жидкости.

Помимо непосредственного отвода тепла, вода гасит пламя ещё и косвенным образом. Водяной пар, образующийся при контакте с огнём, окутывает горящее тело, предотвращая поступление кислорода, без которого горение невозможно.

Какой водой эффективнее тушить огонь: горячей или холодной? Горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная. Дело в том, что нагретая вода скорее превратится в пар, а значит, и отсечёт поступление воздуха к горящему объекту.

Источники:

Рис. 1. Epop — собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10750129.

Удельная теплоемкость металлов при различных температурах

Представлена таблица значений массовой удельной теплоемкости металлов при различных температурах и постоянном давлении. Теплоемкость металлов в таблице указана при отрицательных и положительных температурах (от -253 до 3422°С). Определить удельную теплоемкость металла можно как величину, численно равную количеству теплоты, которое необходимо подвести к единице массы металла для увеличения его температуры на один градус.

Какова удельная теплоемкость металла? При средних и высоких температурах абсолютные значения и температурные зависимости удельной теплоемкости металлов различаются достаточно сильно.

Так, при комнатных температурах наибольшей удельной теплоемкостью отличается литий — она равна 3390 Дж/(кг·град) при температуре 20°С.

Также к металлам с высокой теплоемкостью при средних (до 350°С) температурах можно отнести такие металлы, как магний, алюминий, бериллий, натрий, плутоний.

Наименьшим значением теплоемкости обладают металлы с высокой атомной массой, например торий и уран. Удельная теплоемкость этих металлов равна, соответственно 113 и 116 Дж/(кг·град).

Читайте также:  Сертификаты на нержавеющей сталью

Несмотря на столь большой диапазон изменения этой величины, имеют место некоторые схожие значения, наиболее хорошо прослеживающиеся для металлов одной подгруппы, что является следствием периодической системы Менделеева.

Следует отметить, что при низких отрицательных температурах металлы также имеют широкий диапазон значений теплоемкости.

Например, при температуре -173°С по данным таблицы минимальной теплоемкостью обладает вольфрам. Теплоемкость вольфрама при этой температуре равна всего 87 Дж/(кг·град).

Металлом с самой высокой теплоемкостью при отрицательных температурах является все тот же литий, имеющий низкую атомную массу.

Удельная теплоемкость металлов при различных температурах — таблица

Металл
Температура,°С
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·град)
Алюминий Al -173…27…127…327…527…661…727…1127…1327 483…904…951…1037…1154…1177…1177…1177…1177
Барий Ba -173…27…127…327…527…729…927…1327 177…206…249…290…316…300…292…278
Бериллий Be -173…27…127…327…527…727…927…1127…1287…1327 203…1833…2179…2559…2825…3060…3281…3497…3329…3329
Ванадий V 27…127…327…527…727…927…1127…1527…1947 484…503…531…557…585…617…655…744…895
Висмут Bi 27…127…272…327…527…727 122…127…146…141…135…131
Вольфрам W -173…27…127…327…727…1127…1527…2127…2527…3127…3422 87…132…136…141…148…157…166…189…208…245…245
Гадолиний Gd 27…127…327…527…727…1127…1312 236…179…185…196…207…235…179
Галлий Ga -173…27…30…127…327…527…727 266…384…410…394…382…378…376
Гафний Hf 27…127…327…527…727…927…1127…1527…2127…2233 144…147…156…165…169…183…192…211…202…247
Гольмий Ho 27…127…327…527…727…927…1127…1327…1470…1527 165…169…172…176…193…218…251…292…266…266
Диспрозий Dy 27…127…327…527…727…927…1127…1327…1409…1527 173…172…174…188…210…230…274…296…307…307
Европий Eu 27…127…327…527…727…826…1127 179…184…200…217…250…251…251
Железо Fe -173…27…127…327…527…727…1127…1327…1537 216…450…490…572…678…990…639…670…830
Золото Au 27…127…327…527…727…927…1105…1127 129…131…135…140…145…155…170…166
Индий In -223…-173…27…127…157…327…527…727 162…203…235…250…256…245…240…237
Иридий Ir 27…127…327…527…727…927…1127…1327…2127…2450 130…133…138…144…153…161…168…176…206…218
Иттербий Yb 27…127…427…527…727…820…927 155…159…175…178…208…219…219
Иттрий Y 27…127…327…527…727…1127…1327…1522 298…305…321…338…355…389…406…477
Кадмий Cd 27…127…321…327…527 231…242…265…265…265
Калий K -173…-53…0…20…63…100…300…500…700 631…690…730…760…846…817…775…766…775
Кальций Ca -173…27…127…327…527…727…842…1127 500…647…670…758…843…991…774…774
Кобальт Co 27…127…327…527…727…1127…1327…1497…1727 421…451…504…551…628…800…650…688…688
Лантан La 27…127…327…527…727…920 195…197…200…218…238…236
Литий Li -187…20…100…300…500…800 2269…3390…3789…4237…4421…4572
Лютеций Lu 27…127…327…527…727…1127…1327…1650 153…153…156…163…173…207…229…274
Магний Mg -173…27…127…327…527…650…727…1127 648…1025…1070…1157…1240…1410…1391…1330
Марганец Mn -173…27…127…327…527…727…1127…1246…1327 271…478…517…581…622…685…789…838…838
Медь Cu 27…127…327…527…727…927…1085…1327 385…398…417…433…451…481…514…514
Молибден Mo 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…2127…2623 250…262…276…285…294…320…337…357…379…434…418
Мышьяк As -253…-233…-193…-123…-23…127…327…727 15…75…175…275…314…339…354…383
Натрий Na -173…-53…-13…20…100…300…500…700 977..1180…1200…1221…1385…1280…1270…1275
Неодим Nd 27…127…327…527…727…927…1024…1127 190…200…223…253…291…309…338…338
Нептуний Np 127 147
Никель Ni -173…-50…20…100…300…500…800…1000…1300…1455 423…442…457…470…502…530…565…580…586…735
Ниобий Nb 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…2127…2477 263…274…285…293…301…322…335…350…366…404…450
Олово Sn -173…27…127…232…327…527…727 187…229…244…248…242…236…235
Осмий Os 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…1927 130…132…136…140…144…152…156…160…164…168
Палладий Pd 27…127…327…527…727…927…1127…1527 244…249…256…264…277…291…306…343
Платина Pt 27…127…327…527…727…1127…1527…1772 133…136…141…147…152…163…174…178
Плутоний Pu 27…127…327…527…727 134…586…1500…2430…3340
Празеодим Pr 27…127…327…527…727…935 184…202…224…253…287…305
Радий Ra 950 136
Рений Re 27…127…327…527…727…927…1127…1327…1527…1927 136…139…145…151…157…163…168…174…180…192
Родий Rh 27…127…327…527…727…1127…1327…1727 243…253…273…293…311…342…355…376
Ртуть Hg -223…-173…-73…-39…27…127…227…327 99…121…136…141…139…137…136…135
Рубидий Rb -173…-73…20…40…127…327…527…727 299…321…356…364…361…356…359…368
Рутений Ru 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…1927…2334 238…241…251…265…278…306…325…346…367…389…414
Самарий Sm 27…127…327…527…727…1078…1227 197…221…272…293…300…313…334
Свинец Pb -223…-173…-73..27…127…227…328…527…727 103…117…123…128…133…138…146…143…140
Серебро Ag 27…127…327…527…727…962…1127 235…239…250…256…277…310…310
Скандий Sc 27…127…327…527…727…1127…1541…1627 568…586…611…647…694…815…978…978
Стронций Sr -173…27…127…327…527…768…1127 268…306…314…343…377…411…411
Сурьма Sb -223…-173…27…127…327…527…630…927 100…163…209…213…224…234…275…275
Таллий Tl -173…27…127…303…727 120…129…134…149…141
Тантал Ta 27…127…327…527…727…1127…1527…2127…2327…2727…3022 140…144…150…154…157…160…162…177…187…219…243
Тербий Tb 27…127…327…527…727…1127…1357 182…179…189…207…226…272…292
Технеций Tc 27…127…327…527…727…1127…1327…2127…2200 210…211…225…256…290…324…318…297…290
Титан Ti 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1671…1727 531…556…605…637…647…664…729…800…989…989
Торий Th -173…27…127…327…527…727…1127…1327…1750…1927 98…113…117…124…132…140…155…163…198…198
Тулий Tm 27…127…327…527…727…1127…1327…1545 159…161…163…175…186…204…213…244
Уран U -173…27…127…327…527…727…842…1127 1135…1327…1927 93…116…125…146…175…178…161…161…201…203…209
Хром Cr 25…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…1907 453…482…517…558…614…764…849…936…1020…962
Цезий Cs -173…27…29…127…327…527…727 194…244…246…241…226…219…225
Церий Ce 27…127…327…527…727…804…927 292…202…228…246…268…269…269
Цинк Zn 27…127…327…420…527…727 389…403…436…480…480…480
Цирконий Zr 27…127…327…527…727…1127…1327…1527…1727…1860 279…295…321…345…367…325…341…360…381…467
Эрбий Er 27…127…327…527…727…1127…1327…1505 168…169…174…181…192…220…238…231

Зависимость удельной теплоемкости металлов от температуры различна. Наиболее сильную зависимость теплоемкости от температуры имеют плутоний и бериллий.

Для многих металлов увеличение температуры приводит к постоянному росту их теплоемкости. У других металлов теплоемкость при нагревании увеличивается, а при достижении температуры плавления снижается или остается практически постоянной.

Удельная теплоемкость металлов в жидком (расплавленном) состоянии практически не меняется.

Металлы в таблице расположены в алфавитном порядке, величина теплоемкости соответствует указанным температурам, допускается интерполяция значений. Например, удельную теплоемкость алюминия при температуре 90°С можно определить по таблице следующим образом: 904+(951-904)/(127-27)*90=946,3 Дж/(кг·град).

Источники:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Удельная теплоемкость металла равна ( РІ РЎР�) 60 074.4 18 0 31 РґР¶ / Рі-град.  [1]

Удельная теплоемкость металла определяется из уравнения теплового баланса калориметра.

Металл массой С‚ нагревается РґРѕ температуры t2; помещенный РІ РІРѕРґСѓ СЃ температурой / 1 ( РѕРЅ охлаждается РґРѕ температуры t3, нагревая РґРѕ этой температуры РІРѕРґСѓ.  [2]

Определение удельной теплоемкости металла не требует высокой точности, так как правило Дюлонга и Пти очень приближенно.

Поэтому в эксперименте в качестве калориметра можно воспользоваться двумя-тремя стаканами, свободно вставленными друг в друга.

Чтобы стаканы РЅРµ соприкасались, РёС… нужно отделить РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР° корковыми пробками, поролоном, пенопластом или слоями бумаги.  [3]

Значения удельных теплоемкостей металла cl Рё РІРѕРґС‹ СЃ2 находят РёР· справочных таблиц.  [4]

РЎСЂ — удельная теплоемкость металла; Ts-абсолютная температура плавления; G-модуль СЃРґРІРёРіР°; Р• — модуль упругости; Рђ — механический эквивалент теплоты; Y — удельный вес; Р  — постоянный коэффициент, равный 8 5 РєР“ / РјРјРі.  [5]

Для определения удельной теплоемкости металла необходимо иметь калориметр и прибор для нагревания металла.

Внутренний стакан должен быть емкостью 100 РјР», средний — 300 — 400 РјР» Рё наружный — 500 РјР».

Р’ маленький стакан наливается РІРѕРґР°, остальные необходимы для создания воздушной теплоизоляционной прослойки.  [6]

  • Однако экспериментальные исследования показали, что значения удельной теплоемкости металла значительно меньше.  [7]
  • Как, РЅРµ имея РїРѕРґ руками таблиц удельных теплоемкостей, приблизительно оценить удельную теплоемкость металла.  [8]
  • Найти атомный вес металла, его валентность Рё формулу хлорида, если известно, что удельная теплоемкость металла 0 057 кал / Рі-град, Р° хлорид содержит 61 2 %: металла Рё 38 8 % хлора.  [9]
  • РЎ помощью рассмотренного РїСЂРёР±РѕСЂР° измерялись коэффициенты теплопроводности полупроводниковых Рё теплоизоляционных материалов РїСЂРё температурах РѕС‚ — 80 РґРѕ 400 РЎ Рё удельные теплоемкости металлов Рё полупроводников РїСЂРё температурах РѕС‚ 20 РґРѕ 500 РЎ.  [10]
  • Если металл неизвестен, Вам следует провести дополнительное исследование ( как указывалось выше) РїРѕ определению валентности металла, воспользовавшись периодической — системой элементов или значением удельной теплоемкости металла.  [11]

РђРќ — площадь поверхности нагрева; MG — расход газа; те — количество газа РІ элементе; MD — расход рабочего тела; то — содержание рабочего тела РІ трубах элемента; тя — вес металла труб поверхности нагрева; СЃ & — удельная теплоемкость газа; СЃРґ — удельная теплоемкость металла труб; iD — энтальпия; рабочего тела; UD — внутренняя энергия рабочего тела; Фй — температура газа; Фп — температура рабочего тела; 6 — температура стенки труб; pD — давление рабочего тела; Q — тепловой поток РѕС‚ газа Рє трубе; QD — тепловой поток РѕС‚ трубы Рє рабочему телу; UD — коэффициент теплопередачи РѕС‚ трубы Рє рабочему телу; k Рё &5 — постоянные. Параметры СЃ индексом С‚ представляют СЃРѕР±РѕР№ средние значения, подсчитанные для элемента.  [12]

Читайте также:  Металлолом на новикова прибоя

Теплопроводность металла больше, чем стекла нля пластмассы, поэтому температура в металлическом сосуде выравнивается быстрее.

Удельная теплоемкость металла меньше, чем стекла или пластмассы, что позволяет уменьшить РІРѕРґСЏРЅРѕР№ эквивалент калориметра Рё повысить точность измерений.  [13]

РџСЂРё взаимодействии СЃ кислотой 0 61 Рі металла вытесняют 560 РјР» РІРѕРґРѕСЂРѕРґР° РїСЂРё нормальных условиях. Удельная теплоемкость металла равна 0 26 кал / Рі — град.  [14]

РћРєСЃРёРґ металла содержит 15 44 % кислорода. Удельная теплоемкость металла 0 074 кал / Рі-РіСЂРѕРґ.  [15]

Страницы:      1    2    3

Удельная теплоемкость | 8 класс | Физика

Содержание

Вам уже известно, что количество теплоты зависит от массы вещества, разности температур и рода вещества. Количество теплоты ($Q$) в СИ измеряется в джоулях ($Дж$).

Возьмем два тела одинаковой массы и температуры, но из разных веществ. Логично, что для их нагрева на $1 degree C$ потребуется разное количество теплоты. В этом случае у нас разный род веществ, из которых состоят тела. Здесь мы вводим новое понятие — удельная теплоемкость вещества. 

На данном уроке мы рассмотрим это новое для нас определение, узнаем его физическое значение, познакомимся с удельной теплоемкостью различных веществ.

Удельная теплоемкость вещества

Удельная теплоемкость вещества — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой $1 space кг$ для того, чтобы его температура изменилась на $1 degree C$

  • Рассмотрим на примерах, как удельная теплоемкость характеризует вещество.
  • Возьмем $1 space кг$ воды и нагреем его на $1 degree C$ (рисунок 1). 

Рисунок 1. Определение удельной теплоемкости воды.

Для этого нам понадобится $4200 space Дж$. Именно это количество теплоты и будет определять удельную теплоемкость воды.

А теперь нагреем на $1 degree C$ кусок свинца массой $1 space кг$ (рисунок 2).

Рисунок 2. Определение удельной теплоемкости свинца.

В этот раз нам потребуется затратить $140 space Дж$. Это значение ожидаемо отличается от количества теплоты, затраченное на нагревание воды. Тем не менее, это количество теплоты так же будет характеризовать удельную теплоемкость свинца.

{«questions»:[{«content»:»Удельная теплоемкость определяет количество теплоты, которое необходимо для нагрева тела[[choice-1]]»,»widgets»:{«choice-1»:{«type»:»choice»,»options»:[«массой $1 \space кг$ на $1 \degree C$»,»массой $1 \space кг$ в течение $1 \space мин$»,»на $1 \degree C$ в течение $1 \space с$»],»answer»:[0]}},»hints»:[]}]}

Единица измерения удельной теплоемкости

Удельная теплоемкость обозначается буквой $c$.

Измеряется удельная теплоемкость вещества в $frac{Дж}{кг cdot degree C}$.

Рассмотрим эту единицу измерения на примере графита. Его удельная теплоемкость равна $750 frac{Дж}{кг cdot degree C}$. Что это означает?

Из этого значения мы можем сказать, что:

  1. Для нагревания куска графита массой $1 space кг$ на $1 degree C$ нам необходимо затратить количество теплоты, равное $750 space Дж$
  2. При охлаждении куска графиты массой $1 space кг$ на $1 degree C$ будет выделяться количество теплоты, равное $750 space Дж$
  3. При изменении температуры куска графита массой $1 space кг$ на $1 degree C$ он будет или поглощать, или выделять количество теплоты, равное $750 space Дж$

Табличные значения удельной теплоемкости

Существуют уже известные значения удельной теплоемкости различных веществ. Они представлены таблице 1.

Вещество $c, frac{Дж}{кг cdot degree C}$ Вещество $c, frac{Дж}{кг cdot degree C}$
Золото 130 Песок 820
Ртуть 140 Стекло 840
Свинец 140 Кирпич 880
Олово 230 Алюминий 920
Серебро 250 Масло подсолнечное 1700
Медь 400 Лед 2100
Цинк 400 Керосин 2100
Латунь 400 Эфир 2350
Железо 460 Дерево (дуб) 2400
Сталь 500 Спирт 2500
Чугун 540 Вода 4200
Графит 750 Гелий 5200

Таблица 1. Удельные теплоемкости некоторых веществ.{«questions»:[{«content»:»Чему равна теплоемкость олова? [[input-1]] $\frac{Дж}{кг \cdot \degree C}$.»,»widgets»:{«input-1»:{«type»:»input»,»inline»:1,»answer»:»230″}},»hints»:[]}]}

Вода имеет почти самую большую теплоемкость в таблице — $4200 frac{Дж}{кг cdot degree C}$. Это означает, что вода, находящаяся в морях и океанах, поглощает большое количество теплоты, нагреваясь летом. Зимой воды начинает остывать и отдавать большое количество теплоты.

Поэтому, в местностях, которые расположены в непосредственной близости от воды, летом не бывает очень жарко, а зимой не бывает очень холодно.

По этой же причине воду широко используют в технике (например, охлаждение деталей во время их обработки) и быту (отопительный системы помещений).

Песок имеет небольшую теплоемкость — $820 frac{Дж}{кг cdot degree C}$. Он быстро нагревается и быстро остывает. Поэтому в пустыне днем очень жарко, а ночью температура может опуститься почти ниже $0 degree C$. 

Удельная теплоемкость и агрегатные состояния вещества

Давайте взглянем в таблицу 1 и сравним значения удельной теплоемкости льда и воды.

Удельная теплоемкость льда — $ 2100 frac{Дж}{кг cdot degree C}$, а воды — $4200 frac{Дж}{кг cdot degree C}$. Но мы знаем, что одно и то же вещество в разных агрегатных состояниях.

Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

{«questions»:[{«content»:»Удельная теплоемкость зависит от[[choice-1]]»,»widgets»:{«choice-1»:{«type»:»choice»,»options»:[«агрегатного состояния вещества»,»массы тела»,»времени нагревания тела»],»answer»:[0]}},»hints»:[]}]}

Например, при $-120 degree C$ ртуть будет находиться в твердом состоянии. Ее удельная теплоемкость будет равна $129 frac{Дж}{кг cdot degree C}$. В жидком же состоянии удельная теплоемкость ртути равна $138 frac{Дж}{кг cdot degree C}$.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector