Специфична топлота (ц) је физичка величина која је повезана са количином топлоте која производи топлотну варијацију, која је карактеристика сваког материјала.
На тај начин одређује количину топлоте која је потребна за варијацију од 1г супстанце од 1 ° Ц.
Табела специфичних топлота
Запамтите да свака супстанца има одређену топлоту. Проверите испод табеле са 15 супстанци и специфичним вредностима топлоте сваке од њих.
| Супстанца | Специфична топлота (кал / г.ºЦ) |
|---|---|
| Вода | 1 кал / г. ° Ц |
| Етил алкохол | 0,58 кал / г. ° Ц |
| Алуминијум | 0,22 кал / г. ° Ц |
| Ваздух | 0,24 кал / г. ° Ц |
| Песак | 0,2 кал / г. ° Ц |
| Угљеник | 0,12 кал / г. ° Ц |
| Олово | 0,03 кал / г. ° Ц |
| Бакар | 0,09 кал / г. ° Ц |
| Гвожђе | 0,11 кал / г. ° Ц |
| Лед | 0,50 кал / г. ° Ц |
| Водоник | 3,4 кал / г. ° Ц |
| дрво | 0,42 кал / г. ° Ц |
| Азот | 0,25 кал / г. ° Ц |
| Кисеоник | 0,22 кал / г. ° Ц |
| Стакло | 0,16 кал / г. ° Ц |
Према подацима у табели, вода има специфичну топлоту од 1 цал / г.ºЦ. То значи да је енергија 1 креча неопходна за варијацију од 1 ° Ц у 1 г воде.
Формула специфичне топлоте
За израчунавање специфичне топлоте супстанци користи се следећа формула:
ц = К / м. ΔТ или ц = Ц / м
Где,
ц: специфична топлота (кал / г ° Ц или Ј / Кг. К)
К: количина топлоте (креч или Ј)
м: маса (г или кг)
ΔТ: варијација температуре (° Ц или К)
Ц: топлотни капацитет (кал / ° Ц или Ј / К)
У међународном систему (СИ) специфична топлота мери се у Ј / Кг. К (џул по килограму и по Келвинима). Међутим, врло је често мерење у кал / г ° Ц (калорија по граму и по степену Целзијуса).
1 кал = 4.186 Ј
Специфична моларна топлота
Моларна специфична топлота, која се назива и моларни топлотни капацитет, одређује се односом између топлотног капацитета и броја присутних молова.
Дакле, када се топлотни капацитет супстанце даје једном молу те супстанце, то се назива моларна специфична топлота.
Специфични топлотни и топлотни капацитет
Још један концепт који се односи на специфичну топлоту је концепт топлотни капацитет (Ц).
Ова физичка величина одређује се количином топлоте која се допрема телу и променом температуре која му трпи.
Може се израчунати према следећој формули:
Ц = К / ΔТ
Где,
Ц: топлотни капацитет (кал / ° Ц или Ј / К)
К: количина топлоте (креч или Ј)
ΔТ: варијација температуре (° Ц или К)
Пример: Ако је тело примило 100 кал, а температура му је варирала за 25 ° Ц, тада је његов топлотни капацитет 4 кал / ° Ц, јер
Ц = К / ΔТ
Ц = 100 кал / 25 ° Ц
Ц = 4 кал / ° Ц
То значи да тело треба да прими 4 кал. Да би могло да варира од температуре од 1 ° Ц.
Топлотни капацитет и специфична топлота повезани су формулом:
ц = Ц / м
Где,
Ц: топлотни капацитет (кал / ° Ц или Ј / К)
м: маса (г или кг)
ц: специфична топлота (кал / г ° Ц или Ј / Кг. К)
Ако у примеру који је коришћен изнад тело има масу од 10 грама, онда је његова специфична топлота 0,4 цал / г.ºЦ, јер
ц = Ц / м
ц = 4 кал / ° Ц / 10 г
ц = 0,4 кал / г ° Ц
Због тога је за 1 грам супстанце потребно 0,4 кала да би одступило за 1 ° Ц од температуре.
Латентна топлота и осетљива топлота
Поред специфичне топлоте, постоје и други облици топлоте, од којих се издвајају:
латентна топлота (Л): одговара количини топлоте коју тело прима или даје. У овом случају, ваша температура остаје иста док се ваше физичко стање мења.
У међународном систему (СИ), латентна топлота се мери у Ј / кг (џула по килограму), међутим, може се мерити у кал / г (калорија по граму). Израчунава се према следећој формули:
К = м. Л
Где,
К: количина топлоте (креч или Ј)
м: маса (г или кг)
Л: латентна топлота (кал / г или Ј / кг)
Белешка: За разлику од специфичне топлоте, латентна температура не зависи од температуре. То је зато што се, када се промене промене стања, температура не разликује. На пример, коцка леда која се топи, температура воде у чврстом и течном стању је иста.
Осетљива топлота: одговара температурним променама тела, на пример, када загревамо металну шипку. У овом експерименту температура метала се повећава, међутим, његово физичко стање (чврсто стање) се не мења.
Израчунава се према следећој формули:
К = м. ц. Δθ
К: количина осетљиве топлоте (креч или Ј)
м: телесна маса (г или кг)
ц: специфична топлота супстанце (кал / г ° Ц или Ј / Кг ° Ц)
Δθ: варијација температуре (° Ц или К)
Такође прочитајте о: Калориметрија
Вежбе пријемног испита са повратним информацијама
Питање 1
(Мацкензие) Ујутро на плавом небу, купач на плажи примећује да је песак веома врућ, а морска вода веома хладна. Ноћу овај исти купач примећује да је песак на плажи мекан, а морска вода топла. Уочена појава настала је због чињенице да:
а) густина морске воде је мања од густоће песка.
б) специфична топлота песка је мања од специфичне топлоте воде.
в) коефицијент топлотног ширења воде је већи од коефицијента топлотног ширења песка.
г) топлота садржана у песку, ноћу се шири на морску воду.
д) узнемиреност морске воде успорава њено хлађење.
Тачна алтернатива: б) специфична топлота песка је мања од специфичне топлоте воде.
Вредност специфичне топлоте зависи од супстанце која чини тело. У овом случају, вода има већу специфичну топлоту од песка и, према томе, потребна је већа количина топлоте да би се температура температуре од 1 грама варирала него за 1 грам песка.
питање 2
(УФПР) За загревање 500 г одређене супстанце са 20 ° Ц на 70 ° Ц било је потребно 4000 калорија. Топлотни капацитет и специфична топлота су:
а) 8 кал / ° Ц и 0,08 цал / г. ° Ц
б) 80 кал / ° Ц и 0,16 кал / г. ° Ц
в) 90 кал / ° Ц и 0,09 кал / г. ° Ц
г) 95 кал / ° Ц и 0,15 кал / г. ° Ц
е) 120 кал / ºЦ и 0,12 кал / г. ° Ц
Тачна алтернатива: б) 80 кал / ºЦ и 0,16 кал / г. ° Ц
Топлотни капацитет израчунава се помоћу формуле Ц = К / Δθ и математички је повезан са специфичном топлотом са Ц = м.ц
Замењујући податке извода у формулама, имамо:
питање 3
(УФУ) 240 г воде (специфична топлота једнака 1 кал / г ° Ц) загрева се апсорбовањем 200 В снаге у облику топлоте. Узимајући у обзир 1 кал = 4 Ј, временски интервал потребан да би ова количина воде варирала за 50 ° Ц?
а) 1 мин
б) 3 мин
ц) 2 мин
д) 4 мин
Тачна алтернатива: д) 4 мин
1. корак: израчунајте количину топлоте
Корак 2: Претворите калорије у џул
1 кал - 4 Ј
12000 кал - к
к = 12000 кал. 4 Ј / 1 кал
к = 48 000 Ј
3. корак: израчунавање снаге
П = рад / време
200 В = 48 000 Ј / време
време = 48 000 Ј / 200 В
време = 240 с
Корак 4: Претворите секунде у минуте
60 с - 1 мин
240 с - год
и = 240 с. 1 мин / 60 с
и = 4 мин
Прочитајте такође:
- Топлота и температура
- ширење топлоте
- Термичка равнотежа
