Özgül ısı, bir gram saf maddenin bir santigrat derecesini yükseltmek için gereken enerji miktarıdır. Bir maddenin özgül ısısı, moleküler yapısına ve fazına bağlıdır. Özgül ısının keşfi, termodinamik çalışmasını, ısı yoluyla enerji değişimlerini ve bir sistemin çalışmasını yeniden canlandırdı. Spesifik ısı ve termodinamik kimya, nükleer mühendislik ve aerodinamikte ve ayrıca otomobil radyatörlerinde ve soğutma sistemlerinde günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Özgül ısının nasıl hesaplanacağını bilmek istiyorsanız, aşağıdaki adımları uygulamanız yeterlidir.
Adım
Yöntem 1/2: Temelleri Öğrenmek
Adım 1. Özgül ısıları hesaplamak için kullanılan terimleri anlayın
Belirli ısıların formülünü öğrenmeden önce, belirli ısıları hesaplamak için kullanılan terimleri anlamak önemlidir. Her terimin sembollerini nasıl ayırt edeceğinizi bilmeli ve anlamlarını anlamalısınız. Bir maddenin özgül ısısını hesaplamak için denklemlerde sıklıkla kullanılan bazı terimler şunlardır:
-
Delta veya sembolü, bir değişkendeki değişikliği temsil eder.
Örneğin, ilk sıcaklığınız (T1) 150ºC ve ikinci sıcaklığınız (T2) 20ºC ise, o zaman T veya sıcaklıktaki değişiklik 150ºC - 20ºC veya 130ºC'yi temsil eder
- Malzemenin kütlesi m ile gösterilir.
- Isı miktarı Q ile gösterilir. Isı miktarı, J veya Joule birimleriyle gösterilir.
- T maddenin sıcaklığıdır.
- Özgül ısı C ile gösterilirP.
Adım 2. Özgül ısılar için denklemleri inceleyin
Özgül ısıyı hesaplamak için kullanılan terimlere aşina iseniz, bir maddenin öz ısısını bulmak için denklemi incelemelisiniz. Formül: CP = Q/mΔT.
-
Öz ısı yerine ısıdaki değişimi bulmak istiyorsanız bu formülü değiştirebilirsiniz. Formül şöyle görünecek:
Q = mCPT
Yöntem 2/2: Özgül Isıyı Hesaplama
Adım 1. Denklemleri inceleyin
İlk olarak, özgül ısıyı bulmak için ne yapmanız gerektiğini bulmak için denkleme bakmalısınız. Şu probleme bir göz atın: 34.700 Joule ısısı verilen ve sıcaklığı faz değişikliği olmaksızın 22ºC'den 173ºC'ye yükselen bilinmeyen bir maddenin 350 g özgül ısısını bulun.
Adım 2. Bilinen ve bilinmeyen faktörleri yazın
Sorunu zaten anlıyorsanız, ne yaptığınızı daha iyi bilmek için bilinen ve bilinmeyen değişkenleri yazabilirsiniz. Bunu nasıl yapacağınız aşağıda açıklanmıştır:
- m = 350 gr
- S = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- CP = bilinmeyen
Adım 3. Bilinen faktörleri denkleme yerleştirin
C hariç tüm değişkenlerin değerini zaten biliyorsunuz.P, bu yüzden diğer değerleri orijinal denkleme eklemeniz ve C'yi bulmanız gerekiyor.P İşte bunu nasıl yapacağınız:
- İlk denklem: CP = Q/mΔT
- c = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
Adım 4. Denklemi çözün
Bilinen faktörleri denklemde zaten hesaba kattığınız için, çözmek için sadece basit aritmetik kullanın. Özgül ısı veya nihai ürün, 0.65657521286 J/(g x C)'dir.
- CP = 34.700 J/(350 g x 151ºC)
- CP = 34.700 J/(52850 g x C)
- CP = 0, 65657521286 J/(g x C)
İpuçları
- Spesifik ısı için SI (Uluslararası Sistem) birimi, gram başına Santigrat derece başına Joule'dür.
- Metal, düşük özgül ısısı nedeniyle sudan daha hızlı ısınır.
- Kalorimetreler bazen fiziksel veya kimyasal bir değişim meydana geldiğinde ısı transferi için kullanılır.
- Spesifik ısıları ararken, üzeri çizilebilecek birimlerin üzerini çizin.
- Çalışmanızı kontrol etmek için birçok nesne için özel ısılar çevrimiçi olarak aranabilir.
- Öz ısısı düşük olan maddelerdeki sıcaklık değişimi, diğer her şey eşitse, diğer malzemelerden daha fazladır.
- Bir yiyeceğin özgül ısısını bulma formülünü öğrenin. CP = 4.180 x w + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x bir Gıdanın özgül ısısını bulmak için kullanılan denklemdir; burada w gıdadaki su yüzdesi, p gıdadaki protein yüzdesi, f gıdadaki yağ yüzdesi, c gıdadaki karbonhidrat yüzdesidir. yiyecek ve a, yiyecekteki minerallerin yüzdesidir. Bu denklem, gıdadaki tüm bileşenlerin kütle oranını (x) dikkate alır. Özgül ısının hesaplanması kJ/(kg-K) cinsinden yazılır.
