گرمای خاص مقدار انرژی مورد نیاز برای افزایش یک درجه سانتیگراد از یک گرم از یک ماده خالص است. گرمای خاص یک ماده به ساختار و فاز مولکولی آن بستگی دارد. کشف گرمای خاص ، مطالعه ترمودینامیک ، مطالعه تغییرات انرژی از طریق گرما و کار یک سیستم را احیا کرد. حرارت و ترمودینامیک خاص به طور گسترده ای در شیمی ، مهندسی هسته ای و آیرودینامیک و همچنین در زندگی روزمره در رادیاتورهای اتومبیل و سیستم های خنک کننده استفاده می شود. اگر می خواهید نحوه محاسبه گرمای خاص را بدانید ، کافی است این مراحل را دنبال کنید.
گام
روش 1 از 2: یادگیری اصول اولیه
مرحله 1. اصطلاحات مورد استفاده برای محاسبه گرمای خاص را درک کنید
مهم است که اصطلاحات مورد استفاده برای محاسبه گرمای خاص را قبل از یادگیری فرمول گرمای خاص ، درک کنید. شما باید بدانید که چگونه نمادهای هر اصطلاح را تشخیص دهید و معنی آنها را درک کنید. در اینجا برخی از اصطلاحاتی که اغلب در معادلات برای محاسبه گرمای خاص یک ماده استفاده می شود آورده شده است:
-
دلتا یا نماد ، نشان دهنده تغییر در یک متغیر است.
به عنوان مثال ، اگر دمای اولیه (T1) شما 150 درجه سانتی گراد است و دمای دوم شما (T2) 20 درجه سانتیگراد است ، T یا تغییر دما نشان دهنده 150 - 20 درجه سانتیگراد یا 130 درجه سانتی گراد است
- جرم مواد با m نشان داده می شود.
- مقدار گرما با Q نشان داده می شود. مقدار گرما را با واحد J یا ژول نشان می دهند.
- T دمای ماده است.
- گرمای خاص با C نشان داده می شودپ.
مرحله 2. معادلات مربوط به گرمای خاص را مطالعه کنید
اگر با اصطلاحاتی که برای محاسبه گرمای خاص استفاده می شود آشنا هستید ، باید معادله را مطالعه کنید تا گرمای خاص یک ماده را پیدا کنید. فرمول این است: جپ = Q/mΔT.
-
اگر می خواهید تغییر حرارت را به جای حرارت خاص پیدا کنید ، می توانید این فرمول را تغییر دهید. فرمول به شکل زیر خواهد بود:
Q = mCپتی
روش 2 از 2: محاسبه گرمای خاص
مرحله 1. معادلات را مطالعه کنید
ابتدا ، باید معادله را بررسی کنید تا بدانید برای پیدا کردن گرمای خاص باید چه کار کنید. به این مشکل نگاهی بیندازید: گرمای ویژه 350 گرم از یک ماده ناشناخته را در صورتی که 34700 ژول حرارت به آن داده شود ، بیابید و دمای آن از 22 درجه سانتی گراد تا 173 درجه سانتیگراد بدون تغییر فاز افزایش یابد.
مرحله 2. عوامل شناخته شده و ناشناخته را بنویسید
اگر از قبل مشکل را درک کرده اید ، می توانید متغیرهای شناخته شده و ناشناخته را بنویسید تا بهتر بدانید چه کار می کنید. در اینجا نحوه انجام آن آمده است:
- متر = 350 گرم
- Q = 34،700 ژول
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- جپ = ناشناخته
مرحله 3. عوامل شناخته شده را به معادله وصل کنید
شما از قبل ارزش همه متغیرها را به جز C می دانیدپ ، بنابراین شما باید مقادیر دیگر را به معادله اصلی وصل کرده و C را پیدا کنیدپ در اینجا نحوه انجام آن وجود دارد:
- معادله اولیه: جپ = Q/mΔT
- c = 34،700 J/(350 گرم x 151 درجه سانتی گراد)
مرحله 4. معادله را حل کنید
از آنجا که قبلاً عوامل شناخته شده را در معادله لحاظ کرده اید ، فقط برای حل آن از حساب ساده استفاده کنید. گرمای خاص یا محصول نهایی 0.65657521286 J/(g x C) است.
- جپ = 34،700 J/(350 گرم x 151 درجه سانتی گراد)
- جپ = 34،700 J/(52850 گرم x C)
- جپ = 0 ، 65657521286 J/(g x C)
نکات
- واحد SI (سیستم بین المللی) برای گرمای خاص ژول بر درجه سانتیگراد بر گرم است.
- فلز به دلیل حرارت ویژه کم سریعتر از آب گرم می شود.
- گاهی اوقات هنگام تغییر حرارت یا تغییر شیمیایی ، از کالری متر برای انتقال حرارت استفاده می شود.
- هنگامی که به دنبال گرمای خاصی هستید ، واحدهایی را که می توان از آنها عبور کرد ، دور بزنید.
- گرمای خاصی برای بسیاری از اشیاء را می توان بصورت آنلاین جستجو کرد تا کار شما را بررسی کند.
- تغییر دما در موادی که دارای حرارت ویژه پایینی هستند بیشتر از سایر مواد در صورت مساوی بودن سایر موارد است.
- فرمول یافتن گرمای خاص یک غذا را بیاموزید. جپ = 4،180 x w + 1،711 x p + 1،928 x f + 1،547 x c + 0 ، 908 x a این معادله ای است که برای پیدا کردن گرمای خاص غذا استفاده می شود ، جایی که w درصد آب موجود در غذا است ، p درصد پروتئین موجود در غذا ، f درصد چربی موجود در غذا ، c درصد کربوهیدرات موجود در غذا است. غذا ، و a درصد مواد معدنی موجود در غذا است. این معادله نسبت جرم (x) تمام مواد تشکیل دهنده غذا را در نظر می گیرد. محاسبه گرمای خاص بر حسب واحد kJ/(kg-K) نوشته می شود.
