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Spezifisches wärmebehandeltes Beispielproblem

Dieses Beispiel zeigt, wie die spezifische Wärme eines Stoffes berechnet werden kann, wenn die Energiemenge angegeben wird, die zum Ändern der Temperatur des Stoffes verwendet wird.

 

Spezifische Wärmegleichung und Definition

Lassen Sie uns zunächst überprüfen, was spezifische Wärme ist und welche Gleichung Sie verwenden, um sie zu finden. Spezifische Wärme ist definiert als die Wärmemenge pro Masseneinheit, die benötigt wird, um die Temperatur um ein Grad Celsius (oder um 1 Kelvin) zu erhöhen . Normalerweise wird der Kleinbuchstabe „c“ verwendet, um die spezifische Wärme zu bezeichnen. Die Gleichung lautet:

Q=mcΔT (Sie können sich daran erinnern, indem Sie an „em-cat“ denken)

Dabei ist Q die hinzugefügte Wärme, c die spezifische Wärme, m die Masse und ΔT die Temperaturänderung. Die üblichen Einheiten, die für Mengen in dieser Gleichung verwendet werden, sind Grad Celsius für Temperatur (manchmal Kelvin), Gramm für Masse und spezifische Wärme, angegeben in Kalorien / Gramm ° C, Joule / Gramm ° C oder Joule / Gramm K. Sie können auch denken der spezifischen Wärme als Wärmekapazität pro Massenbasis eines Materials.

Es gibt veröffentlichte Tabellen mit molaren spezifischen Erhitzungen vieler Materialien. Beachten Sie, dass die spezifische Wärmegleichung nicht für Phasenänderungen gilt. Dies liegt daran, dass sich die Temperatur nicht ändert. Wenn Sie ein Problem bearbeiten, erhalten Sie entweder die spezifischen Wärmewerte und werden aufgefordert, einen der anderen Werte zu finden, oder Sie werden aufgefordert, die spezifische Wärme zu ermitteln.

 

Spezifisches Wärmeproblem

Es dauert 487,5 J, um 25 Gramm Kupfer von 25 ° C auf 75 ° C zu erhitzen . Was ist die spezifische Wärme in Joule / g · ° C?
Lösung:
Verwenden Sie die Formel
q=mcΔT,
wobei
q=Wärmeenergie
m=Masse
c=spezifische Wärme
ΔT=Temperaturänderung.
Wenn Sie die Zahlen in die Gleichung eingeben, erhalten Sie:

487,5 J=(25 g) c (75 ° C – 25 ° C)
487,5 J=(25 g) c (50 ° C)
Lösen Sie nach c:
c=487,5 J / ( 25 g ) (50 ° C)
c=0,39 J / g · ° C.

Antwort:
Die spezifische Wärme von Kupfer beträgt 0,39 J / g · ° C.

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