Hur man beräknar termisk kapacitet
Värmekapaciteten mäter mängden energi som behövs för att öka kroppstemperaturen med en grad. Finna värmekapaciteten för ett material det reduceras till en enkel formel: helt enkelt dela den värme som utväxlas mellan kroppen och miljön för temperaturskillnaden, så att man erhåller den energi per grad. Varje befintligt material har sin egen specifika termiska kapacitet.
formel: värmekapacitet = (värmeväxlad) / (temperaturskillnad)
steg
Del 1
Beräkna kroppens värmekapacitet1
Lär dig formeln för termisk kapacitet. För att känna till denna egenskap av ett material, dela bara upp den mängd energi som medföljer (E) med skillnaden i temperatur som genereras (T). Enligt denna definition är vår ekvation: värmekapacitet = E / T.
- Exempel: En energi av 2000 J (joule) krävs för att öka temperaturen på ett block av 5 ° C. Vad är köldens termiska kapacitet?
- Termisk kapacitet = E / T.
- Värmekapacitet = 2000 J / 5 ° C.
- Termisk kapacitet = 500 J / ° C (joules per grad Celsius).
2
Hitta temperaturskillnaden för variationer av olika grader. Till exempel, om du vill veta värmekapaciteten hos en kropp till vilken det är nödvändigt att anbringa en 60 J energi för att generera en ökning i temperatur från 8 ° C till 20 ° C, sedan, som tidigare, måste man veta skillnaden i temperatur. Sedan 20 ° C - 8 ° C = 12 ° C vet du att kroppstemperaturen har förändrats vid 12 ° C. fortsätter:
3
Använd rätt måttenhet så att lösningar på problem är förnuftiga. En värmekapacitet på 300 har ingen mening om du inte vet hur det mättes. Värmekapaciteten mäts i energi per grad. Eftersom energi uttrycks i joules (J) och temperaturskillnaden i grader Celsius (° C), indikerar din lösning hur många joules behövs för att generera en temperaturskillnad på en grad Celsius. Av detta skäl måste ditt svar uttryckas som 300 J / ° C eller 300 Joules per grad Celsius.
4
Kom ihåg att denna formel också gäller för kroppens kylprocess. När ett föremål blir kallare än 2 grader, förlorar det samma mängd värme som det skulle förvärva om det ökar temperaturen med 2 grader. Av denna anledning, om fysikproblemet kräver: "Vad är värmekapaciteten hos ett objekt som förlorar 50 J energi och sänker temperaturen med 5 ° C?", då kommer ditt svar att vara:
Del 2
Använd materialets specifika värme1
Vet att specifik värme är den mängd energi som behövs för att öka temperaturen på ett gram material med en grad. När man vet värmekapaciteten hos en enhetsmassa av ett objekt (1 gram, 1 ounce, 1 kg, och så vidare), så har du hittat det specifika värmet hos materialet. Specifik värme indikerar hur mycket energi behövs för att öka en materialmängd med en grad. Till exempel behövs 0,417 J för att öka temperaturen på ett gram vatten med en grad Celsius. Av denna anledning är vattnets specifika värme 0,417 J / ° Cg.
- Den specifika värmen hos ett material är ett konstant värde. Det innebär att allt rent vatten alltid har en specifik värme på 0,417 J / ° Cg.
2
Använd värmekapacitetsformeln för att hitta objektets specifika värme. Det är inte ett svårt förfarande, bara dela upp det slutliga svaret för kroppsmassan. Resultatet kommer att berätta hur mycket energi som behövs för varje massenhet av materialet - till exempel hur många joules behövs för att ändra 1 g is till 1 ° C.
3
Använd specifik värme för att hitta den energi som behövs för att öka temperaturen på något material i varierande grad. Den specifika värmen hos ett material uttrycker den mängd energi som behövs för att öka en enhetsenhet (vanligtvis 1 g) med en grad Celsius. För att hitta värmen som behövs för att öka något objekt med ett visst antal grader, måste alla data multipliceras. Energi krävs = mass x specifik värme x temperaturvariation. Produkten måste alltid uttryckas enligt måttenhet för energi, vanligtvis i joules.
4
Lär dig specifika värmen i olika vanliga material. För praktisk hjälp är det värt att lära sig de specifika värmevärdena för många material som används i testexemplar och fysikuppgifter, eller där du kommer att möta det verkliga livet. Vilken undervisning kan du dra av dessa data? Du kan till exempel se att den specifika metallen är mycket lägre än för trä, vilket innebär att en metallsked värmer upp snabbare än en träsked när du glömmer den i en kopp varm choklad. Ett specifikt lågt värmevärde indikerar snabbare temperaturförändringar.
tips
- I det internationella systemet är måleenhetens värmekapacitet joule per kelvin, och inte bara joule.
- Temperaturskillnaden representeras av det grekiska brevet delta (Δ) också i måttenheten (för vilken vi skriver 30 ΔK och inte bara 30 K).
- Värmen (energi) måste uttryckas i joule enligt International System (rekommenderas starkt).
Dela på sociala nätverk:
Relaterade
Hur man beräknar Joules- Hur man beräknar specifik värme
- Hur man beräknar Delta H
- Hur man beräknar arbetet
- Hur man beräknar kinetisk energi
- Hur man beräknar elkraft
- Hur man beräknar rötterna i en andra graders ekvation
- Hur man förstår E = mc2
- Hur konverterar Kelvin till Fahrenheit eller Celsius
- Hur konverterar man från Fahrenheit till Kelvin
- Hur konverterar man från Fahrenheit till Celsius
- Hur man lägger till kapacitet på Elance
- Så här applicerar du termisk pasta
- Hur man beräknar höjden i Excel
- Hur man kontrollerar CPU-temperaturen
- Hur man beräknar blodalkoholinnehållet (Widmark Formula)
Hur man skapar en bombflaska
Hur man installerar ett centralvärmesystem
Så här installerar du en ljuspunkt
Hur man tvättar en termisk filt
Hur man mäter en vattentankens kapacitet