Invoering
Een lichaam kan, wanneer het een bepaalde hoeveelheid thermische energie ontvangt, zijn temperatuur of zijn fysieke toestand, dat wil zeggen vast, vloeibaar en gas, variëren. De temperatuurvariatie treedt op als gevolg van de verhoogde agitatie van de deeltjes waaruit het lichaam bestaat, in dit geval wordt de hoeveelheid warmte die het lichaam ontvangt genoemd voelbare warmte. Als het lichaam bij constante temperatuur van fysieke toestand verandert, noemen we de hoeveelheid warmte heat latente warmte. Maar wat is warmte? Hoe wordt het overgedragen?
Warmte is thermische energie in transit, die wordt bepaald door het temperatuurverschil tussen de betrokken systemen. Warmte stroomt van het lichaam met een hogere temperatuur naar het lichaam met een lagere temperatuur en kan op de volgende manieren van het ene lichaam naar het andere worden overgebracht: geleiding, convectie en bestraling. De term warmte wordt gebruikt om de overgedragen energie aan te duiden. Aangegeven met de letter Q, is de eenheid van warmte in het Internationale Stelsel van Eenheden de joule (J), genoemd naar de Engelse natuurkundige James Prescott Joule. De meest gebruikte eenheid is echter de calorie (cal), maar we kunnen deze als volgt relateren aan de joule:
Thermische capaciteit en soortelijke warmte
Ervan uitgaande dat er geen verandering is in de fysieke toestand, stel je een lichaam voor dat een bepaalde hoeveelheid energie ontvangt en van temperatuur verandert. Het heet thermische capaciteit C, ook wel warmtecapaciteit genoemd, het quotiënt tussen de hoeveelheid warmte (Q) en de variatie in temperatuur die het lichaam ondervindt (Δt), zie:
De eenheid van thermische capaciteit is de calorie per graad Celsius (cal/°C).
Het wordt gedefinieerd als soortelijke warmte, ook wel thermische capaciteit genoemd, de numerieke waarde van de hoeveelheid warmte die de variatie van één graad Celsius in één gram van de stof veroorzaakt. Wiskundig definiëren we het als de verhouding tussen de warmtecapaciteit en de massa van het lichaam.
De soortelijke warmte-eenheid is cal/g°C.
Fundamentele vergelijking van calorimetrie
Door de vergelijkingen te combineren die thermische capaciteit en soortelijke warmte definiëren, kunnen we komen tot de vergelijking die: geeft de hoeveelheid voelbare warmte die wordt uitgewisseld door het lichaam van massa m wanneer de temperatuur verandert.
Q = mcΔT
Waar c de soortelijke warmte van de stof is en ΔT de temperatuurvariatie van de stof.
Door Marco Aurélio da Silva
Brazilië School Team
Bekijk meer!!
Calorimeter en warmte-uitwisseling
Weet waar een calorimeter voor is.
Thermologie - Fysica - Brazilië School
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/propagacao-calor.htm
