logo

Ciepło właściwe

Ciepło właściwe jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 kg masy ciała o jedną jednostkę temperatury (1 K lub 1°C).

Aby obliczyć ciepło właściwe stosujemy wzór:

c_w=\frac{Q}{m\cdot \Delta T}

gdzie:

  • cw - ciepło właściwe,
  • Q - ilość ciepła dostarczanego do układu (ciała),
  • m - masa,
  • ΔT - przyrost temperatury.

Jednostką ciepła właściwego jest J/(kg·K).

Ciepło właściwe jest wielkością fizyczną, która charakteryzuje daną substancję i zależy wyłącznie od jej struktury chemicznej. Nie ma przy tym znaczenia ani kształt, ani rozmiar ciała. To tak zwana stała materiałowa.

Poziom zaawansowany

Wzór na ciepło właściwe w zapisie różniczkowym:

c_w=\frac{1}{m}(\frac{dQ}{dT})

Tablice

Poniższe tablice zawierają wartości ciepła właściwego dla wybranych substancji

Ciepło właściwe substancji stałych

Substancja Ciepło właściwe
[J/(kg·K)]
lód (0°C) 2097
uran 116
ołów 128
złoto 129
platyna 133
cyna 228
srebro 235,7
miedź 384,6
żelazo 449
diament 509
granit 670
krzem 705
szkło kwarcowe 740
piasek 800
cegła 850
sól kamienna 864
aluminium 900
styropian 1200
sacharoza 1247
drewno 1500
lit 3582

Ciepło właściwe cieczy

Substancja Ciepło właściwe
[J/(kg·K)]
woda (0°C) 4221
woda (10°C) 4193
woda (25°C) 4175
woda (100°C) 4212
rtęć 139,5
benzyna 2100
gliceryna 2400
etanol 2442
olej parafinowy 2200
chloroform 974

Ciepło właściwe gazów

Substancja Ciepło właściwe
[J/(kg·K)]
powietrze 1008
chlor 478,5
dwutlenek węgla 843,8
azot 1039,6
para wodna (100°C) 2044
amoniak 2092
hel 5192,6
wodór 14303

Zadanie 1

Ile należy dostarczyć ciepła 200 g wody, aby jej temperatura wzrosła z 10°C do 60°C? Należy przyjąć, że ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/(kg·K).

Dane:

  • m = 200 g = 0,2 kg
  • ΔT=T2-T1=60°C-10°C=50°C=50°K (przyrosty temperatur w skali Celsjusza i bezwzględnej są takie same)
  • cw = 4200 J/(kg·K)

Szukane: Q=?

Przekształcamy wzór na ciepło właściwe:

c_w=\frac{Q}{m\cdot \Delta T}/\cdot m\cdot \Delta T\\ Q=c_wm\Delta T

Podstawiamy dane i obliczamy ilość ciepła:

Q = 4200 J/(kg·K) · 0,2 kg · 50°K = 42 000 J = 42 kJ

Ciekawostki

Ciepło właściwe jest niczym innym, tylko pojemnością cieplną odniesioną do masy substancji.

Pytania

Pytania

O czym informuje nas ciepło właściwe?

Ciepło właściwie informuje nas o tym, ile energii trzeba dostarczyć ciału na jednostkę masy, by go ogrzać o jednostkę temperatury.

Jak wyznaczyć ciepło właściwe wody?

Ciepło właściwe wody można wyznaczyć za pomocą czajnika elektrycznego, stopera, termometru oraz wagi lub zlewki. Kolejno:

  1. Mierzymy masę wody m w kg.
  2. Mierzymy temperaturę początkową wody Tpocz
  3. Odczytujemy moc czajnika z tabliczki znamionowej P. Ilość dostarczonego ciepła obliczymy ze wzoru Q=W=Pt, gdzie t oznacza czas dostarczania ciepła.
  4. Włączamy czajnik z odmierzoną ilością wody i włączamy jednocześnie stoper.
  5. W chwili zagotowania się wody wyłączamy stoper i odczytujemy czas t w sekundach.
  6. Obliczamy ciepło właściwe wody ze wzoru:
    c_w=\frac{P\cdot t}{m\cdot (100^\circ C-T_{pocz})}



© medianauka.pl, 2021-04-10, ART-4012

 

Ciepło molowe

Ciepło molowe

Ciepło molowe C jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednego mola substancji o jeden stopień temperatury (1 K lub 1°C).

Ciepło

Ciepło

Ciepło Q jest to sposób przekazywania energii do układu termodynamicznego, w wyniku czego zmienia się jego energia wewnętrzna i zmiana ta nie jest wywołana przez pracę sił zewnętrznych.








Polecamy w naszym sklepie

termometr Galileusza
The Manga Guide Wszechświat
Mapa świata Puzzle
kompas
Kalkulatory maukowe
Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.
© ® Media Nauka 2008-2021 r.