विशिष्ट ऊष्मा: यह क्या है, तालिका, सूत्र

विशिष्ट ऊष्मा की राशि है गर्मी किसी पदार्थ या सामग्री के तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस तक बदलना संभव है। यह पदार्थ द्वारा प्राप्त या दान की गई ऊष्मा की मात्रा के समानुपाती होता है और इसकी गणना एक सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है जिसमें ऊष्मा, द्रव्यमान और तापमान शामिल होता है।

अधिक जानते हैं: निरपेक्ष शून्य - सबसे कम सैद्धांतिक तापमान जो एक शरीर तक पहुंच सकता है

इस लेख में विषय

1 - विशिष्ट गर्मी पर सारांश

2 - विशिष्ट ऊष्मा क्या है ?
3 - विशिष्ट ताप तालिका
4 - विशिष्ट ताप सूत्र
5 - विशिष्ट ऊष्मा की गणना कैसे करें?
6 - विशिष्ट ऊष्मा को प्रभावित करने वाले कारक
7 - विशिष्ट ताप और तापीय क्षमता
8 - मोलर विशिष्ट ऊष्मा
9 - गुप्त ऊष्मा और संवेदनशील ऊष्मा
10 - विशिष्ट ताप पर हल किए गए अभ्यास

विशिष्ट गर्मी सारांश

विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ या सामग्री के तापमान को 1 °C बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है।
विशिष्ट ऊष्मा को प्रभावित करने वाले कुछ कारक हैं: अंतर-आणविक बल, पदार्थों में अशुद्धियाँ, दाढ़ द्रव्यमान और स्वतंत्रता की डिग्री।
विशिष्ट ऊष्मा ऊष्मा क्षमता और पदार्थ के द्रव्यमान के बीच संबंध के माध्यम से पाई जा सकती है।

instagram story viewer

मोलर विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ के तापमान को 1°C बदलने के लिए आवश्यक पदार्थ के प्रति मोल ऊष्मा की मात्रा है।
गुप्त ऊष्मा वह ऊष्मा है जो किसी पदार्थ का तापमान बढ़ाए बिना उसकी भौतिक अवस्था को बदलने के लिए आवश्यक है।
संवेदनशील ऊष्मा किसी पदार्थ की भौतिक अवस्था को बदले बिना उसके तापमान को बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा है।

अब मत रोको... विज्ञापन के बाद और भी बहुत कुछ है;)

विशिष्ट ऊष्मा क्या है?

विशिष्ट ऊष्मा है की राशि तापीय ऊर्जा किसी पदार्थ को आपूर्ति की जाती है ताकि उसका तापमान 1 °C. से भिन्न हो. सभी तरल पदार्थ, ठोस और गैसों में उनके लिए एक विशिष्ट ऊष्मा होती है जो उनके व्यवहार की विशेषता होती है जब वे ऊष्मा स्रोत के अधीन होते हैं।

यह गर्मी पदार्थ द्वारा प्रदान किए गए के समानुपाती होता है, इसलिए यदि हम विशिष्ट ऊष्मा को बढ़ाते हैं, तो पदार्थ के तापमान को बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा भी बढ़ जाएगी।

उदाहरण के लिए, की विशिष्ट ऊष्मा एल्यूमीनियम से है \(0.215\ कैलोरी/जी\बुलेट डिग्री सेल्सियस\), जबकि पानी का है \(1\cal/g\बुलेट°C\), जिसका अर्थ है कि पानी को अपना तापमान बढ़ाने के लिए एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक गर्मी प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। पानी भी एल्युमीनियम की तुलना में अधिक आसानी से गर्मी खो देगा।

विशिष्ट गर्मी तालिका

विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ के लिए 1 °C से भिन्न होने के लिए सटीक ऊष्मा को इंगित करती है, और इसके तापमान में वृद्धि या कमी हो सकती है। नीचे दी गई तालिका में, हम विभिन्न पदार्थों और सामग्रियों के विशिष्ट ताप मान देख सकते हैं।

पदार्थ या सामग्री	विशिष्ट ऊष्मा (\({cal}/{g}\बुलेट°C\))
इस्पात	0,1
ताजा पानी	1
नमकीन पानी	0,93
एथिल अल्कोहोल	0,58
अल्युमीनियम	0,215
हवा	0,24
रेत	0,2
कार्बन	0,12
प्रमुख	0,0305
ताँबा	0,0923
इथेनॉल	0,58
लोहा	0,11
बर्फ (-10 डिग्री सेल्सियस)	0,53
ग्रेनाइट	0,19
हाइड्रोजन	3,4
पीतल	0,092
लकड़ी	0,42
बुध	0,033
नाइट्रोजन	0,25
सोना	0,03
ऑक्सीजन	0,22
चाँदी	0,0564
टंगस्टन	0,0321
काँच	0,2

विशिष्ट ऊष्मा सूत्र

हम ऊष्मा की मात्रा के लिए सूत्र का उपयोग करके विशिष्ट ऊष्मा की गणना कर सकते हैं, जिसे नीचे दर्शाया गया है:

\(c=\frac{Q}{m∙∆T}\)

सी → विशिष्ट ऊष्मा, में मापा जाता है \([जे/(किग्रा\बुलेट के)]\) या \([कैलोरी/जी\बुलेट डिग्री सेल्सियस]\).
क्यू → ऊष्मा की मात्रा, जूल [J] या कैलोरी [cal] में मापी जाती है।
एम → द्रव्यमान, किलोग्राम [किलो] या ग्राम [जी] में मापा जाता है।
\(∆T \) → तापमान भिन्नता, केल्विन [के] या सेल्सियस [डिग्री सेल्सियस] में मापा जाता है।

तापमान भिन्नता निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

\(∆T=T_f-T_i\)

\(∆T\) → तापमान भिन्नता, केल्विन [के] या सेल्सियस [डिग्री सेल्सियस] में मापा जाता है।
\(T_f \) → अंतिम तापमान, केल्विन [के] या सेल्सियस [डिग्री सेल्सियस] में मापा जाता है।
\(आप\) → प्रारंभिक तापमान, केल्विन [के] या सेल्सियस [डिग्री सेल्सियस] में मापा जाता है।

महत्वपूर्ण: यद्यपि उपरोक्त मात्राओं को अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों की प्रणाली में जूल, किलोग्राम और केल्विन में मापा जाता है (हां), कैलोरी, चना और सेल्सियस का उपयोग करना अधिक सामान्य है। कैलोरी को जूल में बदलना संभव है, यह देखते हुए कि 1 कैलोरी 4.186 जे के बराबर है।

ग्राम को किलोग्राम में बदलने के लिए, बस याद रखें कि 1 ग्राम 0.001 किलोग्राम के बराबर है। इसके अलावा, सेल्सियस को केल्विन में बदलने के लिए, बस सेल्सियस के तापमान में 273.15 का मान जोड़ें, यानी 100 °C = 373.15 K।

विशिष्ट गर्मी की गणना कैसे करें?

विशिष्ट ऊष्मा की गणना उस सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है जो इसे पदार्थ या सामग्री की ऊष्मा, द्रव्यमान और तापमान की मात्रा से संबंधित करता है।

उदाहरण:

100 ग्राम के द्रव्यमान वाली किसी वस्तु की विशिष्ट ऊष्मा क्या है जो 1000 कैलोरी प्राप्त करती है और इसका तापमान 15 डिग्री सेल्सियस से 35 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने तक भिन्न होता है?

संकल्प:

जैसे सभी नाप की इकाइयां अपने सबसे सामान्य रूप में हैं, रूपांतरण की कोई आवश्यकता नहीं है। हम विशिष्ट ऊष्मा के लिए सूत्र का उपयोग करेंगे, जिसमें ऊष्मा, द्रव्यमान और तापमान शामिल हैं:

\(c=\frac{Q}{m∙∆T}\)

\(c=\frac{Q}{m\बुलेट (T_f-T_i)}\)

कथन में दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हमारे पास है:

\(c=\frac{1000}{100\बुलेट (35-15)}\)

\(c=\frac{1000}{100\बुलेट (20)}\)

\(c=\frac{1000}{2000}\)

\(सी=0.5\)

इसलिए, वस्तु की विशिष्ट ऊष्मा है\(0.5\cal/g\बुलेट°C\).

विशिष्ट ऊष्मा को प्रभावित करने वाले कारक

कुछ कारक हैं जो विशिष्ट गर्मी भिन्नताओं को प्रभावित कर सकते हैं। नीचे देखें।

अंतर आणविक बल: विशिष्ट ऊष्मा अणु की अंतर-आणविक शक्ति के अनुपात में भिन्न होती है, और बंधन जितना अधिक होता है, इसे तोड़ने के लिए उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, हाइड्रोजन बॉन्ड वाले अणु वे होते हैं जिनमें विशिष्ट ऊष्मा के उच्च मान होते हैं।
अशुद्धियाँ: सामग्री में अशुद्धियों की मात्रा के साथ विशिष्ट ऊष्मा भिन्न हो सकती है, भले ही ये अशुद्धियाँ सामग्री के निर्माण के लिए आवश्यक हों।
दाढ़ जन: पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान के अनुसार विशिष्ट ऊष्मा भी भिन्न हो सकती है।
स्वतंत्रता का दर्जा: मोलर विशिष्ट ऊष्मा, जैसा कि हमने अध्ययन किया ऊष्मप्रवैगिकी, एक अणु की स्वतंत्रता की डिग्री के अनुसार बदलता रहता है। संक्षेप में, यह एक अणु की गति की स्वतंत्रता है, और इसमें अनुवाद, घूर्णन और दोलन गतियाँ हो सकती हैं।

विशिष्ट गर्मी और गर्मी क्षमता

ऊष्मा क्षमता भी कहा जाता है, ऊष्मा क्षमता एक आनुपातिकता स्थिरांक है जो किसी पिंड द्वारा प्राप्त या खोई गई ऊष्मा को उसके तापमान भिन्नता से संबंधित करता है। गर्मी क्षमता और पदार्थ या सामग्री के द्रव्यमान के माध्यम से सूत्र के साथ विशिष्ट गर्मी की गणना करना संभव है:

\(c=\frac{C}{m}\)

सी → विशिष्ट ऊष्मा, में मापा जाता है \([जे/किग्रा\बुलेट के]\) या \([कैलोरी/जी\बुलेट डिग्री सेल्सियस]\).
सी → ताप क्षमता, में मापा जाता है \([जम्मू/कश्मीर]\) या \([कैलोरी/डिग्री सेल्सियस]\).
एम → द्रव्यमान, किलोग्राम [किलो] या ग्राम [जी] में मापा जाता है।

यह भी पता है: ठोसों का ऊष्मीय प्रसार - पिंड के तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप होने वाली घटना

दाढ़ विशिष्ट ऊष्मा

दाढ़ विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा की मात्रा को व्यक्त करता है तिल, विशिष्ट ऊष्मा के विपरीत, जहाँ पदार्थ की मात्रा किलोग्राम में व्यक्त की जाती है। चूंकि हम अणुओं के साथ काम करते हैं, जिनका आकार छोटा होता है, इसलिए उनकी मात्रा को किलोग्राम या अन्य इकाइयों की तुलना में मोल में व्यक्त करना अधिक फायदेमंद होता है।

\(1\ mol=6.02\times{10}^{23}\ Units\ Primary\ of\ कोई भी\ पदार्थ\)

उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम का 1 मोल बराबर है \(6.02\बार{10}^{23}\) एल्यूमीनियम परमाणु।

मोलर विशिष्ट ऊष्मा की गणना के लिए सूत्र वही है जो विशिष्ट ऊष्मा की गणना के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन वे माप की इकाई में भिन्न होते हैं - दाढ़ विशिष्ट ऊष्मा के लिए, उपयोग करें \(कैल/मोल\बुलेट°C\).

गुप्त गर्मी और समझदार गर्मी

ऊष्मा को इस प्रकार वर्गीकृत किया जा सकता है गुप्त या संवेदनशील. नीचे देखें।

→ अव्यक्त गर्मी

हे अव्यक्त गर्मी क्या किसी पदार्थ का तापमान बढ़ाए बिना उसकी भौतिक अवस्था को बदलना आवश्यक है। इसकी गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है:

\(क्यू=एम\बुलेट एल\)

क्यू → जूल [जे] या कैलोरी [कैलोरी] में मापा गया ताप की मात्रा।
एम → द्रव्यमान, किलोग्राम [किलो] या ग्राम [जी] में मापा जाता है।
ली → गुप्त ऊष्मा, में मापा जाता है \([जे/किग्रा]\) या \([कैलोरी/जी]\).

→ समझदार गर्मी

संवेदनशील ऊष्मा किसी पदार्थ की भौतिक अवस्था को बदले बिना उसके तापमान को बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा है। इसकी गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है:

\(क्यू=एम\बुलेट सी\बुलेट∆टी\)

क्यू → जूल [जे] या कैलोरी [कैलोरी] में मापा गया ताप की मात्रा।
एम → द्रव्यमान, किलोग्राम [किलो] या ग्राम [जी] में मापा जाता है।
सी → विशिष्ट ऊष्मा, में मापा जाता है \([जे/(किग्रा\बुलेट के)]\) या \([कैलोरी/जी\बुलेट डिग्री सेल्सियस]\).
ΔT → तापमान भिन्नता, केल्विन [के] या सेल्सियस [डिग्री सेल्सियस] में मापा जाता है।

विशिष्ट ताप पर हल किए गए व्यायाम

प्रश्न 1

(UFPR) एक निश्चित पदार्थ के 500 ग्राम को 20 डिग्री सेल्सियस से 70 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए 4000 कैलोरी की आवश्यकता होती है। ताप क्षमता और विशिष्ट ऊष्मा क्रमशः हैं:

ए) 8 कैल/डिग्री सेल्सियस और 0.08 \(\frac{cal}{g\ °C}\)

बी) 80 कैलोरी/डिग्री सेल्सियस और 0.16 \(\frac{cal}{g\ °C}\)

सी) 90 कैलोरी/डिग्री सेल्सियस और 0.09 \(\frac{cal}{g\ °C}\)

डी) 95 कैलोरी/डिग्री सेल्सियस और 0.15 \(\frac{cal}{g\ °C}\)

ई) 120 कैलोरी/डिग्री सेल्सियस और 0.12 \(\frac{cal}{g\ °C}\)

संकल्प:

वैकल्पिक बी

हम सूत्र का उपयोग करके ताप क्षमता का मान ज्ञात करेंगे:

\(C=\frac{Q}{∆T}\)

\(C=\frac{4000\ }{70-20}\)

\(C=\frac{4000\cal}{50}\)

\(सी=80\कैलोरी/डिग्री सेल्सियस\)

अंत में, हम विशिष्ट ऊष्मा के मान की गणना करेंगे:

\(4000=500\बुलेट सी\बुलेट50\)

\(4000=25000\बुलेट सी\)

\(\frac{4000}{25000}=c\)

\(0.16\frac{cal}{g °C}=c\)

प्रश्न 2

(पीयूसी-आरएस) एक सजातीय शरीर ए, द्रव्यमान 200 ग्राम, थर्मल स्रोत से 1200 कैलोरी प्राप्त करने पर अपना तापमान 20 डिग्री सेल्सियस से 50 डिग्री सेल्सियस तक बदलता है। पूरे वार्म-अप के दौरान, शरीर A ठोस अवस्था में रहता है। एक अन्य सजातीय पिंड B, जिसमें शरीर A के समान पदार्थ है, का द्रव्यमान दोगुना है। cal/g°C में B के पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्या है?

ए) 0.1

बी) 0.2

सी) 0.6

डी) 0.8

ई) 1.6

संकल्प:

वैकल्पिक बी

हम समझदार ऊष्मा सूत्र का उपयोग करके सामग्री A की विशिष्ट ऊष्मा की गणना करेंगे:

\(Q=m\बुलेट c\बुलेट\mathrm{\Delta T}\)

\(1200=200\बुलेट ग\बुलेट (50-20)\)

\(1200=200\बुलेट ग\बुलेट30\)

\(1200=6000\बुलेट ग\)