De thermische capaciteit (C), ook wel warmtecapaciteit genoemd, is een hoeveelheid die overeenkomt met de hoeveelheid warmte die in een lichaam aanwezig is in relatie tot de temperatuurvariatie die het ondervindt.
Formule
Om de thermische capaciteit te berekenen, wordt de volgende formule gebruikt:
C = Q/Δθ of C = m. ç
Waar,
Ç: thermische capaciteit (cal/°C of J/K)
Vraag: hoeveelheid warmte (limoen of J)
Δθ: temperatuurvariatie (°C of K)
m: massa (g of kg)
ç: soortelijke warmte (cal/g°C of J/Kg. K)
Voorbeeld
Als een lichaam een warmtecapaciteit heeft van 20 cal/°C, betekent dit dat wanneer het 20 calorieën ontvangt of weggeeft, de temperatuur met 1°C zal stijgen of dalen.
Thermische capaciteit en soortelijke warmte
O specifieke hitte (c), ook wel thermische massacapaciteit genoemd, is een fysieke grootheid die verband houdt met de hoeveelheid warmte die een lichaam ontvangt en de thermische variatie ervan.
Daarom bepaalt het de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur met 1 ° C van 1 g van het element te verhogen.
In tegenstelling tot de soortelijke warmte, die alleen van de stof afhangt, is de warmtecapaciteit direct afhankelijk van de stof en de massa van het lichaam.
Met andere woorden, de thermische capaciteit (C) is een fysieke grootheid die kenmerkend is voor het lichaam, dat wil zeggen dat het ingrijpt in zijn massa. Aan de andere kant is soortelijke warmte (c) een fysieke hoeveelheid die kenmerkend is voor een stof.
Om de soortelijke warmte van stoffen te berekenen, wordt de volgende formule gebruikt:
c = Q/m. Δθ of c = C/m
Waar,
ç: soortelijke warmte (cal/g°C of J/Kg. K)
Vraag: hoeveelheid warmte (limoen of J)
m: massa (g of kg)
Δθ: temperatuurvariatie (°C of K)
Ç: thermische capaciteit (cal/°C of J/K)
Lees ook:
- Calorimetrie
- Warmte en temperatuur
- Gevoelige warmte
- latente warmte
Toelatingsexamen Oefeningen met feedback
1. (PUCCAMP) Een koperen staaf met een massa van 200 g wordt verwijderd uit het interieur van een oven, waar het in evenwicht was warmte, en geplaatst in een container met een thermische capaciteit van 46 cal/°C die 200 g water bevat bij 20°C. De uiteindelijke evenwichtstemperatuur is 25°C. De oventemperatuur, in °C, is ongeveer gelijk aan: Gegeven: CCu = 0,03 cal/g°C
a) 140
b) 180
c) 230
d) 280
e) 300
alternatief c
2. (UFSE) Onderstaande tabel toont de massa m van vijf metalen voorwerpen, met hun respectievelijke gevoelige soortelijke warmte c.
| Metaal | c (cal/g°C) | m (g) |
|---|---|---|
| Aluminium | 0,217 | 100 |
| Ijzer | 0,113 | 200 |
| Koper | 0,093 | 300 |
| Zilver | 0,056 | 400 |
| Lood | 0,031 | 500 |
Het object met de grootste thermische capaciteit is:
a) aluminium
b) ijzer
c) lood
d) zilver
e) koper
alternatief en
3. (Mackenzie) Een thermische bron levert 55 cal/s bij constant vermogen. Een massa van 100 g absorbeert de energie van de bron volledig en heeft een temperatuur die varieert als functie van de tijd, zoals weergegeven in de onderstaande grafiek.
De thermische capaciteit van dit lichaam en de soortelijke warmte van de stof waaruit het is samengesteld zijn respectievelijk gelijk aan:
a) 2,2 cal/°C en 0,022 cal/g°C.
b) 2,2 cal/°C en 0,22 cal/g°C.
c) 2,2 cal/°C en 2,2 cal/g °C.
d) 22 cal/°C en 0,22 cal/g°C.
e) 22 cal/°C en 0,022 cal/g°C.
Alternatief
