Pojemność cieplna (C), zwana również pojemnością cieplną, jest wielkością odpowiadającą ilości ciepła obecnego w ciele w odniesieniu do zmian temperatury, na jakie jest narażony.
Formuła
Do obliczenia pojemności cieplnej stosuje się następujący wzór:
C = Q/Δθ lub C = m. do
Gdzie,
DO: pojemność cieplna (cal/°C lub J/K)
Q: ilość ciepła (limonka lub J)
Δθ: zmiana temperatury (°C lub K)
m: masa (g lub kg)
do: ciepło właściwe (cal/g°C lub J/Kg.K)
Przykład
Jeśli ciało ma pojemność cieplną 20 kcal/°C, oznacza to, że gdy otrzyma lub odda 20 kcal, jego temperatura wzrośnie lub spadnie o 1°C.
Pojemność cieplna i ciepło właściwe
O ciepło właściwe (c), zwana również masową pojemnością cieplną, jest wielkością fizyczną związaną z ilością ciepła odbieranego przez ciało i jego zmiennością cieplną.
W związku z tym określa ilość ciepła potrzebną do podniesienia temperatury o 1°C z 1g elementu.
W przeciwieństwie do ciepła właściwego, które zależy tylko od substancji, pojemność cieplna jest bezpośrednio zależna od substancji i masy ciała.
Innymi słowy, pojemność cieplna (C) jest wielkością fizyczną charakterystyczną dla ciała, to znaczy ingeruje w jego masę. Z drugiej strony ciepło właściwe (c) jest wielkością fizyczną charakterystyczną dla substancji.
Do obliczenia ciepła właściwego substancji stosuje się następujący wzór:
c = Q/m. Δθ lub c = C/m
Gdzie,
do: ciepło właściwe (cal/g°C lub J/Kg.K)
Q: ilość ciepła (limonka lub J)
m: masa (g lub kg)
Δθ: zmiana temperatury (°C lub K)
DO: pojemność cieplna (cal/°C lub J/K)
Przeczytaj też:
- Kalorymetria
- Ciepło i temperatura
- Wrażliwe ciepło
- Ciepło
Ćwiczenia na egzamin wstępny z informacją zwrotną
1. (PUCCAMP) Miedziana sztabka o masie 200 g jest wyjmowana z wnętrza pieca, gdzie znajdowała się w równowadze ciepła i umieszczony w pojemniku o pojemności cieplnej 46 cal/°C, który zawiera 200 g wody o temperaturze 20°C. Ostateczna temperatura równowagi wynosi 25°C. Temperatura pieca, w °C, jest w przybliżeniu równa: Biorąc pod uwagę: CCu = 0,03 cal/g°C
a) 140
b) 180
c) 230
d) 280
e) 300
alternatywa c
2. (UFSE) Poniższa tabela pokazuje masę m pięciu metalowych przedmiotów, z ich odpowiednimi czułymi ciepłami właściwymi c.
| Metal | c (cal/g°C) | m (g) |
|---|---|---|
| Aluminium | 0,217 | 100 |
| Żelazo | 0,113 | 200 |
| Miedź | 0,093 | 300 |
| Srebro | 0,056 | 400 |
| Prowadzić | 0,031 | 500 |
Obiekt o największej pojemności cieplnej to:
a) aluminium
b) żelazo
c) ołów
d) srebrny
e) miedź
Alternatywne i
3. (Mackenzie) Źródło ciepła dostarcza 55 kcal/s przy stałej mocy. Ciało o masie 100 g całkowicie pochłania energię ze źródła i ma temperaturę, która zmienia się w funkcji czasu, jak pokazano na poniższym wykresie.
Pojemność cieplna tego ciała i ciepło właściwe substancji, z której się składa, są odpowiednio równe:
a) 2,2 cal/°C i 0,022 cal/g°C.
b) 2,2 cal/°C i 0,22 cal/g°C.
c) 2,2 cal/°C i 2,2 cal/g °C.
d) 22 cal/°C i 0,22 cal/g°C.
e) 22 cal/°C i 0,022 cal/g°C.
Alternatywny
