Il calore specifico è la quantità di energia necessaria per aumentare di un grado Celsius un grammo di una sostanza pura. Il calore specifico di una sostanza dipende dalla sua struttura molecolare e dalla sua fase. La scoperta del calore specifico ha fatto rivivere lo studio della termodinamica, lo studio dei cambiamenti energetici attraverso il calore e il lavoro di un sistema. Il calore specifico e la termodinamica sono ampiamente utilizzati in chimica, ingegneria nucleare e aerodinamica, nonché nella vita di tutti i giorni nei radiatori delle automobili e nei sistemi di raffreddamento. Se vuoi sapere come calcolare il calore specifico, segui questi passaggi.
Fare un passo
Metodo 1 di 2: Imparare le basi
Passaggio 1. Comprendere i termini utilizzati per calcolare le batterie specifiche
È importante comprendere i termini utilizzati per calcolare le batterie specifiche prima di apprendere la formula per le batterie specifiche. Devi saper distinguere i simboli di ogni termine e comprenderne il significato. Ecco alcuni termini che vengono spesso utilizzati nelle equazioni per calcolare il calore specifico di una sostanza:
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Delta, o il simbolo, rappresenta un cambiamento in una variabile.
Ad esempio, se la tua temperatura iniziale (T1) è 150ºC e la tua seconda temperatura (T2) è 20ºC, allora T, o variazione di temperatura, rappresenta 150ºC - 20ºC o 130ºC
- La massa del materiale è indicata con m.
- La quantità di calore è indicata con Q. La quantità di calore è indicata da unità di J o Joule.
- T è la temperatura della sostanza.
- Il calore specifico è indicato con CP.
Passaggio 2. Studiare le equazioni per i calori specifici
Se hai familiarità con i termini utilizzati per calcolare il calore specifico, dovresti studiare l'equazione per trovare il calore specifico di una sostanza. La formula è: CP = Q/mΔT.
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Puoi cambiare questa formula se vuoi trovare la variazione di calore invece del calore specifico. La formula sarà simile a questa:
Q = mCPT
Metodo 2 di 2: Calcolo del calore specifico
Passaggio 1. Studiare le equazioni
Innanzitutto, devi guardare l'equazione per scoprire cosa devi fare per trovare il calore specifico. Dai un'occhiata a questo problema: trova il calore specifico di 350 g di una sostanza sconosciuta se riceve un calore di 34.700 Joule e la sua temperatura sale da 22ºC a 173ºC senza cambiamento di fase.
Passaggio 2. Annotare i fattori noti e sconosciuti
Se conosci già il problema, puoi annotare le variabili note e sconosciute per sapere meglio cosa stai facendo. Ecco come farlo:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- CP = sconosciuto
Passaggio 3. Inserisci i fattori noti nell'equazione
Conosci già il valore di tutte le variabili tranne CP, quindi devi inserire gli altri valori nell'equazione originale e trovare CP Ecco come lo fai:
- Equazione iniziale: CP = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Passaggio 4. Risolvi l'equazione
Dal momento che hai già scomposto i fattori noti nell'equazione, usa semplicemente l'aritmetica per risolverlo. Il calore specifico, o il prodotto finale, è 0,65657521286 J/(g x C).
- CP = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
- CP = 34.700 J/(52850 g x C)
- CP = 0, 65657521286 J/(g x C)
Suggerimenti
- L'unità SI (Sistema Internazionale) per il calore specifico è Joule per grado Celsius per grammo.
- Il metallo si riscalda più velocemente dell'acqua a causa del suo basso calore specifico.
- I calorimetri vengono talvolta utilizzati per il trasferimento di calore quando si verifica un cambiamento fisico o chimico.
- Quando si cercano batterie specifiche, barrare le unità che possono essere barrate.
- I calori specifici per molti oggetti possono essere ricercati online per verificare il tuo lavoro.
- La variazione di temperatura nei materiali che hanno un calore specifico basso è maggiore rispetto ad altri materiali se tutte le altre cose sono uguali.
- Impara la formula per trovare il calore specifico di un alimento. CP = 4.180 x p + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a è l'equazione utilizzata per trovare il calore specifico del cibo dove w è la percentuale di acqua nel cibo, p è la percentuale di proteine nel cibo, f è la percentuale di grasso nel cibo, c è la percentuale di carboidrati nel cibo cibo, e a è la percentuale di minerali nel cibo. Questa equazione considera il rapporto di massa (x) di tutti gli ingredienti nel cibo. Il calcolo del calore specifico è scritto in unità di kJ/(kg-K).
