비열 의 양이다 열 물질이나 물질의 온도를 1 °C 변화시키는 것이 가능하기 위해 필요합니다. 그것은 물질이 받거나 기부한 열의 양에 비례하며 열, 질량 및 온도를 포함하는 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
더 알아보기: 절대 영도 - 신체가 도달할 수 있는 가장 낮은 이론 온도
이 기사의 주제
- 1 - 비열에 대한 요약
- 2 - 비열이란 무엇입니까?
- 3 - 비열표
- 4 - 비열 공식
- 5 - 비열을 계산하는 방법은 무엇입니까?
- 6 - 비열에 영향을 미치는 요인
- 7 - 비열 및 열용량
- 8 - 몰 비열
-
9 - 잠열과 현열
- → 잠열
- → 현열
- 10 - 특정 열에 대한 해결된 운동
비열 요약
비열은 물질이나 물질의 온도를 1 °C 변화시키는 데 필요한 열량입니다.
비열에 영향을 미치는 몇 가지 요소는 분자간 힘, 물질의 불순물, 몰 질량 및 자유도입니다.
비열은 열용량과 물질의 질량 사이의 관계를 통해 찾을 수 있습니다.
몰 비열은 물질의 온도를 1°C 변화시키는 데 필요한 물질 1몰당 열의 양입니다.
잠열은 온도를 높이지 않고 물질의 물리적 상태를 변화시키는 데 필요한 열입니다.
현열은 물질의 물리적 상태를 바꾸지 않고 온도를 변화시키는 데 필요한 열입니다.
이제 멈추지 마... 광고 뒤에 더 있습니다 ;)
비열이란 무엇입니까?
비열은 양 열에너지 온도가 1°C 변하도록 물질에 공급. 모든 액체, 고체 및 기체는 열원에 노출될 때의 행동을 특징짓는 비열을 가지고 있습니다.
이 더위 물질이 제공하는 것에 비례한다, 따라서 비열을 높이면 물질이 온도를 변경하는 데 필요한 열량도 증가합니다.
예를 들어, 비열 알루미늄은 \(0.215\ cal/g\bullet°C\), 물의 경우 \(1\cal/g\bullet°C\), 이는 물이 온도를 높이려면 알루미늄보다 더 많은 열을 받아야 함을 의미합니다. 물은 또한 알루미늄보다 더 쉽게 열을 잃습니다.
비열표
비열은 물질이 1°C 변하는 정확한 열을 나타내며 온도가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 아래 표에서 다양한 물질과 재료의 비열값을 볼 수 있습니다.
물질 또는 물질 |
비열(\({cal}/{g}\bullet°C\)) |
강철 |
0,1 |
민물 |
1 |
염수 |
0,93 |
에틸 알코올 |
0,58 |
알류미늄 |
0,215 |
공기 |
0,24 |
모래 |
0,2 |
탄소 |
0,12 |
선두 |
0,0305 |
구리 |
0,0923 |
에탄올 |
0,58 |
철 |
0,11 |
얼음(-10°C) |
0,53 |
화강암 |
0,19 |
수소 |
3,4 |
놋쇠 |
0,092 |
목재 |
0,42 |
수은 |
0,033 |
질소 |
0,25 |
금 |
0,03 |
산소 |
0,22 |
은 |
0,0564 |
텅스텐 |
0,0321 |
유리 |
0,2 |
비열 공식
다음과 같이 열량 공식을 사용하여 비열을 계산할 수 있습니다.
\(c=\frac{Q}{m∙∆T}\)
씨 → 비열, 측정 \([J/(kg\불릿 K)]\) 또는 \([cal/g\bullet°C]\).
큐 → 줄[J] 또는 칼로리[cal]로 측정된 열량.
중 → 킬로그램[kg] 또는 그램[g]으로 측정된 질량.
\(∆T \) → 온도 변화, 켈빈[K] 또는 섭씨[°C]로 측정.
그만큼 온도 변화 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
\(∆T=T_f-T_i\)
\(∆T\) → 온도 변화, 켈빈[K] 또는 섭씨[°C]로 측정.
\(T_f \) → 켈빈[K] 또는 섭씨[°C]로 측정된 최종 온도.
\(너\) → 켈빈[K] 또는 섭씨[°C]로 측정된 초기 온도.
중요한: 위의 양은 국제 단위계에서 줄, 킬로그램 및 켈빈으로 측정되지만(예), 칼로리, 그램 및 섭씨를 사용하는 것이 더 일반적입니다. 1cal이 4.186J에 해당하는 것을 고려하면 칼로리를 줄로 변환하는 것이 가능합니다.
그램을 킬로그램으로 변환하려면 1g이 0.001kg임을 기억하십시오. 또한 섭씨를 켈빈으로 변환하려면 섭씨 온도 값 273.15를 더하면 됩니다. 즉, 100°C = 373.15K입니다.
비열을 계산하는 방법?
비열은 물질이나 물질의 열량, 질량 및 온도와 관련된 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
예시:
질량이 100g인 물체에 1000cal을 받고 35°C에 도달할 때까지 온도가 15°C씩 변한 물체의 비열은 얼마입니까?
해결:
모두처럼 측정 단위 가장 일반적인 형태이므로 변환할 필요가 없습니다. 우리는 열, 질량 및 온도를 포함하는 비열에 대한 공식을 사용할 것입니다.
\(c=\frac{Q}{m∙∆T}\)
\(c=\frac{Q}{m\bullet (T_f-T_i)}\)
명령문에 주어진 값을 대체하면 다음과 같습니다.
\(c=\frac{1000}{100\bullet (35-15)}\)
\(c=\frac{1000}{100\bullet (20)}\)
\(c=\frac{1000}{2000}\)
\(c=0.5\)
따라서 물체의 비열은\(0.5\cal/g\bullet°C\).
비열에 영향을 미치는 요인
비열 변화에 영향을 줄 수 있는 몇 가지 요인이 있습니다. 아래를 참조하십시오.
분자간 힘: 비열은 분자의 분자간 강도에 비례하여 변하며 결합이 클수록 결합을 끊는 데 필요한 에너지가 커집니다. 일반적으로 수소 결합을 포함하는 분자는 높은 비열 값을 포함하는 분자입니다.
불순물: 비열은 이러한 불순물이 재료 형성에 필요하더라도 재료의 불순물 양에 따라 달라질 수 있습니다.
몰 질량: 비열은 또한 물질의 몰 질량에 따라 달라질 수 있습니다.
자유도: 몰비열 열역학, 분자의 자유도에 따라 달라진다. 간단히 말해서 분자 운동의 자유도이며 병진운동, 회전운동, 진동운동을 할 수 있다.
비열 및 열용량
열용량이라고도 하는 열용량은 신체가 받거나 잃은 열을 온도 변화와 관련시키는 비례 상수입니다. 다음 공식을 사용하여 물질 또는 재료의 열용량과 질량을 통해 비열을 계산할 수 있습니다.
\(c=\frac{C}{m}\)
씨 → 비열, 측정 \([J/kg\불릿 K]\) 또는 \([cal/g\bullet°C]\).
씨 → 열용량, 측정 \([J/K]\) 또는 \([cal/°C]\).
중 → 킬로그램[kg] 또는 그램[g]으로 측정된 질량.
또한 알고: 고체의 열팽창 - 물체의 온도 상승으로 인한 현상
몰 비열
몰 비열 에 있는 물질의 비열량을 나타낸다. 몰, 물질의 양이 킬로그램으로 표시되는 비열과 달리. 우리는 분자의 크기가 작기 때문에 분자의 양을 킬로그램이나 다른 단위보다 몰로 표현하는 것이 더 유리합니다.
\(1\ mol=6.02\times{10}^{23}\ 단위\ 기본\ of\ 모든\ 물질\)
예를 들어 알루미늄 1몰은 \(6.02\times{10}^{23}\) 알루미늄 원자.
몰 비열을 계산하는 공식은 비열을 계산하는 데 사용되는 공식과 동일하지만 측정 단위가 다릅니다. 몰 비열의 경우 다음을 사용합니다. \(cal/mol\bullet°C\).
잠열과 현열
열은 다음과 같이 분류할 수 있습니다. 잠복하거나 민감한. 아래를 참조하십시오.
→ 잠열
영형 잠열 온도를 높이지 않고 물질의 물리적 상태를 변경하는 데 필요한 것입니다. 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
\(Q=m\글머리 기호 L\)
큐 → 줄[J] 또는 칼로리[cal]로 측정한 열량.
중 → 질량, 킬로그램[kg] 또는 그램[g]으로 측정.
엘 → 잠열, 측정 \([J/kg]\) 또는 \([cal/g]\).
→ 현열
현열은 물질의 물리적 상태를 바꾸지 않고 온도를 변화시키는 데 필요한 열입니다. 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
\(Q=m\bullet c\bullet∆T\)
큐 → 줄[J] 또는 칼로리[cal]로 측정한 열량.
중 → 킬로그램[kg] 또는 그램[g]으로 측정된 질량.
씨 → 비열, 측정 \([J/(kg\불릿 K)]\) 또는 \([cal/g\bullet°C]\).
∆T → 온도 변화, 켈빈[K] 또는 섭씨[°C]로 측정.
특정 열에 대한 해결 된 운동
질문 1
(UFPR) 특정 물질 500g을 20°C에서 70°C로 가열하려면 4000칼로리가 필요했습니다. 열용량과 비열은 각각 다음과 같습니다.
A) 8cal/°C 및 0.08 \(\frac{cal}{g\ °C}\)
B) 80cal/°C 및 0.16 \(\frac{cal}{g\ °C}\)
C) 90cal/°C 및 0.09 \(\frac{cal}{g\ °C}\)
D) 95cal/°C 및 0.15 \(\frac{cal}{g\ °C}\)
E) 120cal/°C 및 0.12 \(\frac{cal}{g\ °C}\)
해결:
대안 B
다음 공식을 사용하여 열용량 값을 찾을 수 있습니다.
\(C=\frac{Q}{∆T}\)
\(C=\frac{4000\ }{70-20}\)
\(C=\frac{4000\cal}{50}\)
\(C=80\cal/°C\)
마지막으로 비열 값을 계산합니다.
\(4000=500\불릿 c\불릿50\)
\(4000=25000\총알 c\)
\(\frac{4000}{25000}=c\)
\(0.16\frac{cal}{g °C}=c\)
질문 2
(PUC-RS) 질량 200g의 균질체 A는 열원으로부터 1200칼로리를 받을 때 온도를 20°C에서 50°C로 변경합니다. 전체 워밍업 동안 몸 A는 고체 상태를 유지합니다. A체와 같은 물질로 구성된 또 다른 동질체 B는 질량이 2배입니다. B 물질의 비열은 cal/g°C로 얼마입니까?
가) 0.1
나) 0.2
다) 0.6
라) 0.8
마) 1.6
해결:
대안 B
현열 공식을 사용하여 재료 A의 비열을 계산합니다.
\(Q=m\bullet c\bullet\mathrm{\Delta T}\)
\(1200=200\불릿 c\불릿 (50-20)\)
\(1200=200\불릿 c\불릿30\)
\(1200=6000\총알 c\)
\(c=\frac{1200}{6000}\)
\(c=0.2\cal/g°C\)
B체의 비열은 A체의 비열과 같은 물질로 이루어져 있기 때문에 같은 값을 가질 것입니다.
파멜라 라파엘라 멜로
물리학 교사
