Warmtekapasiteit meet die hoeveelheid energie wat by 'n voorwerp gevoeg moet word om dit een graad warmer te maak. Die hittevermoë van 'n voorwerp word gevind met behulp van 'n eenvoudige formule - deur die hoeveelheid hitte -energie wat deur die temperatuurverandering verskaf word, te deel om die hoeveelheid energie wat benodig word per graad te bepaal. Elke materiaal in hierdie wêreld het 'n ander hittevermoë. (Bron: Klas 10 Standard Physics boek)
Formule: Warmtekapasiteit = (gegewe hitte -energie) / (toename in temperatuur)
Stap
Metode 1 van 2: Berekening van die warmtekapasiteit van 'n voorwerp
Stap 1. Ken die formule vir warmtekapasiteit
Die hittevermoë van 'n voorwerp kan bereken word deur die hoeveelheid hitte -energie wat verskaf word (E) te deel deur die temperatuurverandering (T). Die vergelyking is: Warmtekapasiteit = E/T.
- Voorbeeld: Die energie wat benodig word om 'n blok tot 5 grade Celsius te verhit, is 2000 Joule - wat is die hittevermoë van die blok?
- Warmtekapasiteit = E/T
- Warmtekapasiteit = 2000 Joule / 5˚C
- Warmtekapasiteit = 400 Joule per graad Celsius (J/˚C)
Stap 2. Soek die temperatuurverandering
As ek byvoorbeeld die hittevermoë van 'n blok wil weet, en ek weet dat dit 60 Joule neem om die temperatuur van die blok van 8 grade na 20 grade te verhoog, moet ek die verskil tussen die twee temperature ken om die hitte te verkry kapasiteit. Sedert 20 - 8 = 12 verander die temperatuur van die blok met 12 grade. Daarom:
- Warmtekapasiteit = E/T
- Warmtekapasiteit van die blok = 60 Joule / (20˚C - 8˚C)
- 60 Joule / 12˚C
- Warmtekapasiteit van die blok = 5 J/˚C
Stap 3. Voeg die korrekte eenhede by u antwoord om dit betekenis te gee
'N Hittevermoë van 300 beteken niks as jy nie weet hoe dit gemeet word nie. Die warmtekapasiteit word gemeet aan die energie per graad. As ons dus energie in Joules en temperatuurverandering in Celsius meet, sou die finale antwoord wees hoeveel Joules is nodig per graad Celsius. Daarom bied ons ons antwoord aan as 300 J/˚C, oftewel 300 Joule per graad Celsius.
As u die hitte -energie in kalorieë en temperatuur in Kelvin meet, is u finale antwoord 300 Cal/K
Stap 4. Weet dat hierdie vergelyking ook werk vir voorwerpe wat afkoel
As 'n voorwerp twee grade kouer word, verloor dit presies dieselfde hoeveelheid hitte as wat dit sou neem om 2 grade warmer te word. As u dus vra: 'Wat is die hittevermoë van 'n voorwerp as dit 50 Joule energie verloor en die temperatuur met 5 grade Celsius daal', kan u steeds hierdie vergelyking gebruik:
- Warmtekapasiteit: 50 J/ 5˚C
- Warmtekapasiteit = 10 J/˚C
Metode 2 van 2: Gebruik die spesifieke stofhitte
Stap 1. Weet dat spesifieke hitte verwys na die energie wat nodig is om die temperatuur van een gram van 'n voorwerp met een graad te verhoog
As u die warmtekapasiteit van 'n eenheid materie soek (1 gram, 1 ons, 1 kilogram, ens.), Het u na die spesifieke hitte van hierdie voorwerp gesoek. Spesifieke hitte dui die hoeveelheid energie aan wat nodig is om die temperatuur van elke eenheid van 'n voorwerp met een graad te verhoog. Om byvoorbeeld die temperatuur van 1 gram water met 1 graad Celsius te verhoog, verg 0,417 Joule energie. Die spesifieke hitte van water is dus 0,417 J/˚C per gram.
Die spesifieke hitte van 'n materiaal is konstant. Dit beteken dat alle suiwer water dieselfde spesifieke hitte het, wat 0,417 J/˚C is
Stap 2. Gebruik die hittekapasiteitsformule om die spesifieke hitte van 'n materiaal te bepaal
Dit is maklik om spesifieke hitte te vind, dit wil sê, deel die finale antwoord met die massa van die voorwerp. Die resultate toon hoeveel energie nodig is vir elke stuk voorwerp, soos die aantal joules wat nodig is om die temperatuur van slegs een gram ys te verander.
- Voorbeeld: "Ek het 100 gram ys. Om die temperatuur van die ys met 2 grade Celsius te verhoog, verg dit 406 Joules - wat is die spesifieke hitte van ys?" '
- Warmtekapasiteit vir 100 g ys = 406 J/ 2˚C
- Warmtekapasiteit vir 100 g ys = 203 J/˚C
- Warmtekapasiteit vir 1 g ys = 2,03 J/˚C per gram
- As u verward is, moet u so daaroor dink - om die temperatuur met een graad vir elke gram ys te verhoog, verg dit 2,03 Joules. Dus, as ons 100 gram ys het, benodig ons 100 keer meer Joules om dit alles op te warm.
Stap 3. Gebruik spesifieke hitte om die energie te vind wat nodig is om die temperatuur van die materiaal tot enige temperatuur te verhoog
Die spesifieke materiaalhitte dui die hoeveelheid energie aan wat nodig is om die temperatuur van een eenheid materie (gewoonlik 1 gram) met een graad te verhoog. Om die hitte te vind wat nodig is om die temperatuur van enige voorwerp tot enige temperatuur te verhoog, vermenigvuldig ons eenvoudig al die dele. Energie benodig = massa x spesifieke hitte x verandering in temperatuur. Die antwoord is altyd in energie -eenhede, soos Joules.
- Voorbeeld: "As die spesifieke hitte van aluminium 0,902 Joule per gram is, hoeveel Joule is nodig om die temperatuur van 5 gram aluminium met 2 grade Celsius te verhoog?
- Energie benodig = 5 g x 0.902 J/g˚C x 2˚C
- Energie benodig = 9.02 J
Stap 4. Ken die spesifieke verhitte van algemene materiale
Om te help oefen, bestudeer algemene spesifieke verhitte, wat u tydens 'n eksamen kan sien of in die werklike lewe kan verskyn. Wat kan jy hieruit leer? Let byvoorbeeld daarop dat die spesifieke hitte van metaal baie laer is as dié van hout - dit is die rede waarom metaallepels vinniger verhit as hout as dit in 'n koppie warm sjokolade gelaat word. 'N Laer spesifieke hitte beteken dat 'n voorwerp vinniger verhit word.
- Water: 4, 179 J/g˚C
- Lug: 1,01 J/g˚C
- Hout: 1,76 J/g˚C
- Aluminium: 0,902 J/g˚C
- Goud: 0,129 J/g˚C
- Yster: 0,450 J/g˚C
Wenke
- Die Internasionale (SI) eenheid van warmtekapasiteit is Joule per Kelvin, nie net Joules nie
- Die verandering in temperatuur word voorgestel deur 'n temperatuur -eenheid delta in plaas van net 'n temperatuur eenheid (sê: 30 Delta K in plaas van net 30K)
- Energie (hitte) moet in Joules (SI) wees [Aanbeveel]
