Specifična toplina je količina energije potrebna za podizanje jednog stupnja Celzijusa jednog grama čiste tvari. Specifična toplina tvari ovisi o njezinoj molekularnoj strukturi i fazi. Otkriće specifične topline oživjelo je proučavanje termodinamike, proučavanje promjena energije kroz toplinu i rad sustava. Specifična toplina i termodinamika naširoko se koriste u kemiji, nuklearnom inženjerstvu i aerodinamici, kao i u svakodnevnom životu u automobilskim radijatorima i rashladnim sustavima. Ako želite znati kako izračunati specifičnu toplinu, samo slijedite ove korake.
Korak
Metoda 1 od 2: Učenje osnova
Korak 1. Shvatite pojmove koji se koriste za izračun specifičnih toplina
Važno je razumjeti pojmove koji se koriste za izračun 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 označena je s m.
- Količina topline označena je s Q. Količina topline označena je jedinicama J ili Joule.
- T je temperatura tvari.
- Specifična toplina označena je sa Cstr.
Korak 2. Proučite jednadžbe za određene topline
Ako ste upoznati s izrazima koji se koriste za izračun specifične topline, trebali biste proučiti jednadžbu kako biste pronašli specifičnu toplinu tvari. Formula je: 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: Izračun 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 Joula, a njezina temperatura raste s 22ºC na 173ºC bez promjene faze.
Korak 2. Zapišite poznate i nepoznate čimbenike
Ako već razumijete problem, možete zapisati poznate i nepoznate varijable kako biste bolje znali što radite. Evo kako to učiniti:
- m = 350 g
- Q = 34,700 Joule
- 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 izvornu jednadžbu i pronaći Cstr Evo kako to radite:
- Početna jednadžba: Cstr = Q/mΔT
- c = 34,700 J/(350 g x 151ºC)
Korak 4. Riješite jednadžbu
Budući da ste već uključili poznate faktore u jednadžbu, jednostavno je riješite jednostavnom aritmetikom. 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 sustav) jedinica za specifičnu toplinu je džul po stupnju 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 topline, 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 ostalim materijalima ako su sve ostale stvari jednake.
- Naučite formulu za pronalaženje specifične topline hrane. Cstr = 4.180 x š + 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. Izračun specifične topline zapisuje se u jedinicama kJ/(kg-K).
