Specifik värme är mängden energi som krävs för att höja en grad Celsius av ett gram av en ren substans. Den specifika värmen för ett ämne beror på dess molekylära struktur och fas. Upptäckten av specifik värme återupplivade studiet av termodynamik, studiet av energiförändringar genom värme och arbetet i ett system. Specifik värme och termodynamik används i stor utsträckning inom kemi, kärnteknik och aerodynamik, liksom i vardagen i bilradiatorer och kylsystem. Om du vill veta hur man beräknar specifik värme följer du bara dessa steg.
Steg
Metod 1 av 2: Lär dig grunderna
Steg 1. Förstå de termer som används för att beräkna specifika värmen
Det är viktigt att förstå termerna som används för att beräkna specifika värmen innan du lär dig formeln för specifika värmen. Du måste veta hur man skiljer symbolerna för varje term och förstår deras innebörd. Här är några termer som ofta används i ekvationer för att beräkna ämnets specifika värme:
-
Delta, eller symbolen, representerar en förändring i en variabel.
Om din initialtemperatur (T1) till exempel är 150ºC och din andra temperatur (T2) är 20ºC, representerar T, eller temperaturförändring, 150ºC - 20ºC eller 130ºC
- Materialets massa betecknas med m.
- Värmemängden betecknas med Q. Värmemängden betecknas med enheterna J eller Joule.
- T är ämnets temperatur.
- Specifik värme betecknas med Csid.
Steg 2. Studera ekvationerna för specifika heats
Om du är bekant med termerna som används för att beräkna den specifika värmen, bör du studera ekvationen för att hitta den specifika värmen för ett ämne. Formeln är: Csid = Q/mΔT.
-
Du kan ändra denna formel om du vill hitta förändringen i värme istället för specifik värme. Formeln kommer att se ut så här:
Q = mCsidT
Metod 2 av 2: Beräkning av specifik värme
Steg 1. Studera ekvationerna
Först måste du titta på ekvationen för att ta reda på vad du behöver göra för att hitta den specifika värmen. Ta en titt på detta problem: Hitta den specifika värmen för 350 g av en okänd substans om den får en värme på 34 700 Joule, och dess temperatur stiger från 22ºC till 173ºC utan fasförändring.
Steg 2. Skriv ner kända och okända faktorer
Om du redan förstår problemet kan du skriva ner de kända och okända variablerna för att bättre veta vad du gör. Så här gör du:
- m = 350 g
- Q = 34 700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Csid = okänt
Steg 3. Anslut de kända faktorerna till ekvationen
Du vet redan värdet på alla variabler utom Csid, så du måste ansluta de andra värdena till den ursprungliga ekvationen och hitta Csid Så här gör du:
- Initial ekvation: Csid = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Steg 4. Lös ekvationen
Eftersom du redan har tagit in de kända faktorerna i ekvationen, använd bara enkel räkne för att lösa det. Den specifika värmen, eller slutprodukten, är 0,65657521286 J/(g x C).
- Csid = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
- Csid = 34700 J/(52850 g x C)
- Csid = 0, 65657521286 J/(g x C)
Tips
- SI -enheten (International System) för specifik värme är Joule per grad Celsius per gram.
- Metall värms upp snabbare än vatten på grund av dess låga specifika värme.
- Kalorimetrar används ibland för värmeöverföring när en fysisk eller kemisk förändring inträffar.
- När du letar efter specifika värmar, strecka de enheter som kan streckas över.
- Specifika heats för många objekt kan sökas online för att kontrollera ditt arbete.
- Temperaturförändringen i material som har låg specifik värme är större än för andra material om alla andra saker är lika.
- Lär dig formeln för att hitta en livsmedels specifika värme. Csid = 4.180 x b + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a är ekvationen som används för att hitta den specifika värmen i maten där w är andelen vatten i maten, p är andelen protein i maten, f är andelen fett i maten, c är andelen kolhydrater i maten mat, och a är andelen mineraler i maten. Denna ekvation tar hänsyn till massförhållandet (x) för alla ingredienser i maten. Beräkning av specifik värme skrivs i enheter av kJ/(kg-K).
