Como calcular a capacidade de calor: 8 etapas

2 métodos:Calcula-se a capacidade de calor de um objecto Utilizar o calor específico de um material de

As medidas de capacidade de calor quanta energia você precisa adicionar algo para elevá-la a um grau. Localizar a capacidade de calor de algo é reduzida a uma fórmula simples, apenas a dividir a quantidade de energia de calor fornecido por uma mudança de temperatura para determinar a quantidade de energia necessária é de grau. Todos os materiais no mundo têm uma capacidade de calor diferente. (Fonte: livro físico 10º ano regular)

fórmula: = Capacidade de calor (energia térmica fornecida) / (aumento de temperatura)

método 1Calcula-se a capacidade de calor de um objecto

Conhece a fórmula da capacidade de calor. A capacidade de calor de um objecto pode ser calculado dividindo a quantidade de energia de calor fornecido (E) entre a mudança correspondente na temperatura (T). Nossa equação é a seguinte: capacidade de calor = E / T.

Exemplo: 2.000 joules de energia é necessária para aquecer um bloco para 5 ° C, o que é a capacidade de calor do bloco?
capacidade de calor = E / T
= 2.000 joules capacidade de calor / 5 ° C
capacidade de calor = 500 joules por grau Celsius (J / ° C)

É a diferença de temperatura de vários graus mudanças. Por exemplo, se você quer saber a capacidade de calor de um bloco e você sabe que 60 joules necessária para elevar a temperatura do bloco de 8 ° a 20 °, você tem que saber a diferença entre as duas temperaturas de capacidade de calor. Desde 20-8 = 12, a temperatura do bloco mudou de 12 graus. Portanto:

capacidade de calor = E / T
capacidade do bloco de calor = 60 joules / (20 ° C - 8 ° C)
60 joules / 12 ° C
capacidade do bloco de calor = 5 J / ° C

Adicionar uma resposta apropriada para dar unidades de significado. A capacidade de calor de 300 não significa nada se você não sabe como ele foi medido. A capacidade térmica é medida por a energia utilizada pelo grau. Então, se nós medir a energia em Joules e a mudança de temperatura em graus Celsius, vai representar a nossa resposta final quantos joules por grau Celsius necessidade. Portanto, gostaríamos de representar a nossa resposta como 300 J / ° C ou 300 joules por grau Celsius.

Se você medir a energia térmica em calorias e temperatura em graus Kelvin, sua resposta final seria 300 C / K.

Note-se que esta equação também funciona para objetos que são refrigerados. Quando algo se torna dois graus mais frio, ele perde a mesma quantidade de calor que ganharia se tivesse ido 2 graus mais quente. Então, se você perguntar: "Qual é a capacidade térmica de um objeto se você perder 50 joules de energia e deixa cair 5 ° C?". Você ainda pode usar nossa equação:

capacidade de calor 50 J / 5 ° C
capacidade de calor = 10 J / ° C

método 2Utilizar o calor específico de um material de

Note-se que o calor específico refere-se à energia necessária para elevar um grama de um grau. Quando você encontrar a capacidade de calor de uma unidade de algo (1 g, 1 onça, 1 kg, etc.), de ter encontrado o calor específico desse objeto. O calor específico lhe diz a quantidade de energia necessária para elevar um grau cada unidade. Por exemplo, 0,417 joules necessária para elevar 1 grama de água em 1 grau Celsius. Assim, o calor específico da água é de 417 J / ° C por grama.

O calor específico de um material é constante. Isso significa toda a água pura Tem o mesmo calor específico, 417 J / ° C.

Utilizar a fórmula capacidade de calor para encontrar o calor específico do material. Encontrá-lo é fácil, basta dividir sua resposta final a partir da massa do objeto. Isto diz-lhe quanta energia é necessária para cada parte do objeto, e quantos joules alterar a temperatura em apenas um grama de gelo.

exemplo: "Eu tenho 100 gramas de gelo. 406 joules necessários para aumentar a 2 graus Celsius da temperatura do gelo, o que é o calor específico de gelo?"`
capacidade de calor por 100 g de gelo = 406 J / 2 ° C
capacidade de calor por 100g de gelo = 203 J / ° C
capacidade de calor por 1 g de gelo = 2,03 J / ° C por grama
Se você está confuso, pense nisso desta maneira: 2,03 joules necessários para elevar cada grama de gelo a um grau. Portanto, se temos 100 gramas de gelo, 100 vezes joules precisa para aquecer.

Use o calor específico para encontrar a energia que você precisa para levantar qualquer material em qualquer temperatura. O calor específico de um material informa a quantidade de energia necessária para levantar uma unidade (geralmente 1 grama) em uma única série. Para encontrar o calor necessária para elevar qualquer objeto em qualquer temperatura, basta multiplicar todas as partes: precisava de energia = massa x mudança de temperatura calor específico x. A resposta é sempre em sua unidade de energia em joules.

exemplo: "Se o calor específico é 0,902 joules por grama de alumínio, quantos joules é necessária para aumentar a 5 gramas de alumínio em 2 ° C?
Energia necessária = 5 g x 0,902 J / ° C X 2 ° C
Energia necessária J = 9,2

Conhece o calor específico dos materiais comuns. Para ajudá-lo a praticar, aprender os calores específicos comuns que você pode ver em um teste na vida real. O que você pode aprender com estes? Por exemplo, observa que o calor específico dos metais é muito mais baixa do que a de madeira, que é a razão pela qual uma colher de metal se aquece mais rápido do que a madeira se você deixá-lo em um copo quente do chocolate. O calor específico mais baixo significa que um objeto se aquece mais rápido.

Água: 4,179 J / ° C
Ar: 1,01 J / ° C
Madeira: 1,76
Alumínio: 0,902 J / ° C
Ouro: 0,129 J / ° C
Ferro: 0450

dicas

A unidade SI de capacidade de calor é Joules por Kelvin, não apenas joules.
A alteração da temperatura é representada como uma unidade de temperatura delta, não só como a unidade de temperatura (por exemplo 30 K Delta, não apenas 30K).
Recomenda-se que o calor (energia) é expressa em joules (SI).