Specifična toplina je količina energije potrebna za podizanje jednog stepena Celzijusa jednog grama čiste tvari. Specifična toplina tvari ovisi o njenoj molekularnoj strukturi i fazi. Otkriće specifične topline oživjelo je proučavanje termodinamike, proučavanje promjena energije kroz toplinu i rad sistema. Specifična toplina i termodinamika široko se koriste u kemiji, nuklearnom inženjerstvu i aerodinamici, kao i u svakodnevnom životu u automobilskim radijatorima i rashladnim sistemima. Ako želite znati kako izračunati specifičnu toplinu, samo slijedite ove korake.
Korak
Metoda 1 od 2: Učenje osnova
Korak 1. Shvatite izraze koji se koriste za izračunavanje specifičnih toplina
Važno je razumjeti pojmove koji se koriste za izračunavanje specifičnih toplina prije nego naučite formulu za određene topline. Morate znati razlikovati simbole svakog pojma i razumjeti njihovo značenje. Evo nekih izraza koji se često koriste u jednadžbama za izračunavanje specifične topline tvari:
-
Delta ili simbol predstavlja promjenu varijable.
Na primjer, ako je vaša početna temperatura (T1) 150ºC, a druga temperatura (T2) 20ºC, tada T, ili promjena temperature, predstavlja 150ºC - 20ºC, ili 130ºC
- Masa materijala je označena sa m.
- Količina topline označena je s Q. Količina topline označena je jedinicama J ili Joule.
- T je temperatura tvari.
- Specifična toplina se označava sa Cstr.
Korak 2. Proučite jednadžbe za određene topline
Ako ste upoznati s izrazima koji se koriste za izračunavanje specifične topline, trebali biste proučiti jednadžbu kako biste pronašli specifičnu toplinu tvari. Formula glasi: Cstr = Q/mΔT.
-
Ovu formulu možete promijeniti ako želite pronaći promjenu topline umjesto specifične topline. Formula će izgledati ovako:
Q = mCstrT
Metoda 2 od 2: Izračunavanje specifične topline
Korak 1. Proučite jednadžbe
Prvo morate pogledati jednadžbu da biste saznali što trebate učiniti da biste pronašli specifičnu toplinu. Pogledajte ovaj problem: Pronađite specifičnu toplinu 350 g nepoznate tvari ako joj je dodijeljena toplina od 34.700 džula, a njezina temperatura raste s 22ºC na 173ºC bez promjene faze.
Korak 2. Zapišite poznate i nepoznate faktore
Ako već razumijete problem, možete zapisati poznate i nepoznate varijable kako biste bolje znali šta radite. Evo kako to učiniti:
- m = 350 g
- Q = 34,700 džula
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cstr = nepoznato
Korak 3. Uključite poznate faktore u jednadžbu
Već znate vrijednost svih varijabli osim Cstr, pa morate uključiti ostale vrijednosti u originalnu jednadžbu i pronaći Cstr Evo kako to radite:
- Početna jednačina: Cstr = Q/mΔT
- c = 34,700 J/(350 g x 151ºC)
Korak 4. Riješite jednadžbu
Budući da ste već uključili poznate faktore u jednadžbu, samo je koristite jednostavnom aritmetikom za rješavanje. Specifična toplina ili konačni proizvod je 0,65657521286 J/(g x C).
- Cstr = 34,700 J/(350 g x 151ºC)
- Cstr = 34,700 J/(52850 g x C)
- Cstr = 0, 65657521286 J/(g x C)
Savjeti
- SI (Međunarodni sistem) jedinica za specifičnu toplinu je džul po stepenu Celzijusa po gramu.
- Metal se zagrijava brže od vode zbog niske specifične topline.
- Kalorimetri se ponekad koriste za prijenos topline kada dođe do fizičke ili kemijske promjene.
- Kada tražite određene temperature, prekrižite jedinice koje se mogu precrtati.
- Određena zagrijavanja za mnoge objekte mogu se pretraživati na internetu kako bi se provjerio vaš rad.
- Promjena temperature u materijalima koji imaju nisku specifičnu toplinu veća je nego u drugim materijalima ako su sve ostale stvari jednake.
- Naučite formulu za pronalaženje specifične topline hrane. Cstr = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0, 908 x a je jednadžba koja se koristi za pronalaženje specifične topline hrane gdje je w postotak vode u hrani, p je postotak proteina u hrani, f je postotak masti u hrani, c je postotak ugljikohidrata u hrane, a a je postotak minerala u hrani. Ova jednadžba uzima u obzir omjer mase (x) svih sastojaka u hrani. Proračun specifične topline zapisan je u jedinicama kJ/(kg-K).
