Spezifisches Wärmebeispiel Problem

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die spezifische Wärme eines Stoffes berechnet wird, wenn die Energiemenge angegeben wird, die zum Ändern der Temperatur des Stoffes verwendet wird.

Spezifische Wärmegleichung und Definition

Lassen Sie uns zunächst überprüfen, was für eine spezifische Wärme es 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 zugeführte Wärme, c die spezifische Wärme, m die Masse und ΔT die Temperaturänderung. Die üblichen Einheiten für die Mengen in dieser Gleichung sind Grad Celsius für die Temperatur (manchmal Kelvin), Gramm für die Masse und die 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 sind Tabellen der molaren spezifischen Wärme vieler Materialien veröffentlicht. Beachten Sie, dass die spezifische Wärmegleichung nicht für Phasenänderungen gilt. Dies liegt daran, dass sich die Temperatur nicht ändert. Wenn Sie ein Problem bearbeiten, werden Sie entweder aufgefordert, einen der anderen Werte oder einen bestimmten Wärmewert zu ermitteln.

Spezifisches Hitzeproblem

Es werden 487,5 J benötigt, um 25 g 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
wo
q = Wärmeenergie
m = Masse
c = spezifische Wärme
ΔT = Temperaturänderung
Das Einfügen der Zahlen in die Gleichung ergibt:

487,5 J = (25 g) c (75 ° C - 25 ° C)
487,5 J = (25 g) c (50 ° C)
Löse nach c:
c = 487,5 J / (25 g) (50 ° C)
c = 0,39 J / g ° C

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