محتوا

• گام برداشتن
• روش 1 از 2: یادگیری اصول
• روش 2 از 2: محاسبه گرمای خاص
• نکات

گرمای ویژه مقدار انرژی مورد نیاز برای افزایش درجه حرارت 1 گرم ماده به میزان 1 درجه سانتیگراد است. گرمای ویژه یک ماده هم به ساختار مولکولی و هم به فازی که ماده در آن قرار دارد بستگی دارد. کشف گرمای خاص انگیزه ای به مطالعه ترمودینامیک ، مطالعه تبدیل انرژی توسط گرما و عملکرد سیستم ها داد. گرما و ترمودینامیک خاص به طور گسترده ای در شیمی ، تحقیقات هسته ای و آیرودینامیک و همچنین در زندگی روزمره در سیستم گرمایش و سرمایش مرکزی اتومبیل شما استفاده می شود. اگر می خواهید نحوه محاسبه گرمای خاص را بدانید ، مراحل زیر را انجام دهید.

گام برداشتن

روش 1 از 2: یادگیری اصول

1. قبل از اینکه درباره فرمول های استفاده بیشتر بدانید ، با اصطلاحاتی که در محاسبه گرمای خاص استفاده می شود آشنا شوید. یاد بگیرید اصطلاحات مختلف و معنی آنها را بشناسید. در اینجا اصطلاحاتی است که معمولاً هنگام محاسبه گرمای ویژه یک ماده استفاده می شود:
   • دلتا یا نماد "Δ" نشان دهنده تغییر یک متغیر است.
     • به عنوان مثال ، اگر درجه حرارت اول (T1) 150 درجه سانتیگراد و دمای دوم (T2) 20 درجه سانتیگراد باشد ، پس ΔT ، یا تغییر دما ، 150 درجه سانتیگراد - 20 درجه سانتیگراد یا 130 درجه سانتیگراد است.
   • جرم توسط "m" نشان داده می شود.
   • مقدار گرما با "Q" نشان داده می شود. مقدار گرما توسط "J" یا ژول نشان داده می شود.
   • "T" دمای ماده است.
   • گرمای خاص با "C نشان داده می شود_پ’.
2. معادله گرمای خاص. هنگامی که با اصطلاحات مورد استفاده برای محاسبه گرمای خاص آشنا شدید ، اکنون باید این معادله را یاد بگیرید. فرمول زیر است: ج_پ = Q / mΔT.
   • اگر می خواهید تغییر در مقدار گرما را به جای گرمای خاص پیدا کنید ، می توانید این فرمول را تنظیم کنید. سپس این معادله به شرح زیر است:
     • ΔQ = mC_پΔT

روش 2 از 2: محاسبه گرمای خاص

1. نگاهی دقیق به مقایسه. برای محاسبه گرمای خاص چه کاری لازم است. فرض کنید شما با مشکل زیر روبرو هستید: اگر 34700 ژول گرما به آن اضافه کنید ، گرمای ویژه 350 گرم یک ماده ناشناخته را محاسبه کنید و دما بدون تغییر فاز از 22ºC به 173ºC افزایش یابد.
2. عوامل شناخته شده و ناشناخته را فهرست کنید. پس از پایان تازگی مسئله ، می توانید نوشتن هر متغیر شناخته شده و ناشناخته را شروع کنید تا ایده بهتری از آنچه با آن سر و کار دارید ، بدست آورید. این همان کاری است که شما باید انجام دهید:
   • m = 350 گرم
   • Q = 34،700 ژول
   • ΔT = 173ºC - 22ºC = 151ºC
   • ج_پ = ناشناخته
3. فاکتورهای شناخته شده را وارد معادله کنید. شما ارزش همه چیز را می دانید به جز "C_پc "، بنابراین شما مجبورید از بقیه عوامل موجود در معادله استفاده کنید و برای" C حل کنید_پاینجوری کار میکند:
   • معادله اصلی: ج_پ = Q / mΔT
   • c = 34،700 J / (350 گرم در 151 درجه سانتیگراد)
4. معادله را حل کنید. اکنون که از تمام عوامل شناخته شده در معادله استفاده کرده اید ، بقیه موارد ریاضی ساده است. گرمای ویژه 0.65657521286 J / (گرم x ºC) است.
   • ج_پ = 34،700 J / (350 گرم در 151 درجه سانتیگراد)
   • ج_پ = 34،700 J / (52850 g x ºC)
   • ج_پ = 0.65657521286 J / (گرم x ºC)

نکات

• SI (Systeme International) گرمای خاص را ژول بر درجه سانتیگراد در هر گرم تعریف می کند. اما تعداد کالری در هر درجه فارنهایت در هر پوند هنوز در سیستم واحد امپریال استفاده می شود.
• فلز سریعتر از آب گرم می شود زیرا گرمای ویژه کمی دارد.
• هنگامی که گرما منتقل می شود ، گاهی می توان از یک کالری متر در هنگام واکنش شیمیایی استفاده کرد.
• هنگام حل چنین مشکلاتی ، مهم است که واحدها را در صورت امکان خط بزنید.
• گرمای خاص بسیاری از اشیا را می توان در کتابهای مرجع خاص یا به صورت آنلاین یافت.
• تغییر دما در مواد با گرمای ویژه کم بیشتر است ، به شرطی که سایر شرایط بدون تغییر بمانند.
• فرمول محاسبه گرمای ویژه غذا. ج_پ = 4،180 x w + 1،711 x p + 1،928 x f + 1،547 x c + 0،908 x a معادله ای است که برای محاسبه گرمای ویژه غذا استفاده می شود. "W" درصد آب ، "p" درصد پروتئین ، "f" درصد چربی ، "c" درصد کربوهیدرات ها و "a" درصد کربن است. این معادله جرم (x) تمام مواد جامد ماده غذایی را در نظر می گیرد. گرمای خاص با kJ / (kg-K) بیان می شود.