Isı kapasitesi, bir cismi bir derece daha sıcak hale getirmek için eklenmesi gereken enerji miktarını ölçer. Bir nesnenin ısı kapasitesi basit bir formül kullanılarak bulunur - derece başına gereken enerji miktarını belirlemek için sıcaklıktaki değişiklikle sağlanan ısı enerjisi miktarını bölerek. Bu dünyadaki her malzemenin farklı bir ısı kapasitesi vardır. (Kaynak: Sınıf 10 Standart Fizik kitabı)
formül: Isı Kapasitesi = (Verilen Isı Enerjisi) / (Sıcaklık Artışı)
Adım
Yöntem 1/2: Bir Nesnenin Isı Kapasitesini Hesaplama
Adım 1. Isı kapasitesi formülünü bilin
Bir cismin ısı kapasitesi, sağlanan ısı enerjisi miktarının (E) sıcaklıktaki değişime (T) bölünmesiyle hesaplanabilir. Denklem: Isı kapasitesi = E/T.
- Örnek: Bir bloğu 5 santigrat dereceye ısıtmak için gereken enerji 2000 Joule'dür -- bloğun ısı kapasitesi nedir?
- Isı kapasitesi = E/T
- Isı kapasitesi = 2000 Joule / 5˚C
- Isı kapasitesi = Santigrat derece başına 400 Joule (J/˚C)
Adım 2. Sıcaklık değişimini arayın
Örneğin, bir bloğun ısı kapasitesini bilmek istiyorsam ve bloğun sıcaklığını 8 dereceden 20 dereceye çıkarmanın 60 Joule sürdüğünü biliyorsam, ısıyı elde etmek için iki sıcaklık arasındaki farkı bilmem gerekir. kapasite. 20 - 8 = 12 olduğundan bloğun sıcaklığı 12 derece değişir. Öyleyse:
- Isı kapasitesi = E/T
- Bloğun ısı kapasitesi = 60 Joule / (20˚C - 8˚C)
- 60 Joule / 12˚C
- Bloğun ısı kapasitesi = 5 J/˚C
Adım 3. Cevabınıza anlam kazandırmak için doğru birimleri ekleyin
Nasıl ölçüldüğünü bilmiyorsanız, 300'lük bir ısı kapasitesi hiçbir şey ifade etmez. Isı kapasitesi, derece başına gereken enerji ile ölçülür. Bu nedenle, enerjiyi Joule cinsinden ve sıcaklık değişimini Santigrat cinsinden ölçersek, son cevap “Santigrat derece başına kaç Joule ihtiyaç duyulduğu olacaktır. Bu nedenle cevabımızı 300 J/˚C veya 300 Joule/Derece Santigrat olarak sunacağız.
Isı enerjisini kalori ve sıcaklığı Kelvin cinsinden ölçerseniz, son cevabınız 300 Cal/K olur
Adım 4. Bu denklemin soğuyan nesneler için de çalıştığını bilin
Bir nesne iki derece soğuduğunda, tam olarak 2 derece daha sıcak hale gelmesi için gereken ısı miktarını kaybeder. Bu nedenle, "Bir cismin 50 Joule enerji kaybederse ve sıcaklığı 5 santigrat derece düşerse ısı kapasitesi nedir" diye sorarsanız, yine de şu denklemi kullanabilirsiniz:
- Isı kapasitesi: 50 J/ 5˚C
- Isı kapasitesi = 10 J/˚C
Yöntem 2/2: Maddenin Özgül Isısını Kullanma
Adım 1. Özgül ısının, bir gram cismin sıcaklığını bir derece yükseltmek için gereken enerjiyi ifade ettiğini bilin
Bir birim maddenin (1 gram, 1 ons, 1 kilogram vb.) ısı kapasitesini aradığınızda, bu cismin özgül ısısını da aramışsınızdır. Özgül ısı, bir cismin her biriminin sıcaklığını bir derece artırmak için gereken enerji miktarını gösterir. Örneğin 1 gram suyun sıcaklığını 1 santigrat derece yükseltmek için 0,417 Joule enerji gerekir. Yani suyun özgül ısısı gram başına 0.417 J/˚C'dir.
Bir malzemenin özgül ısısı sabittir. Bu, tüm saf suyun 0,417 J/˚C olan aynı özgül ısıya sahip olduğu anlamına gelir
Adım 2. Bir malzemenin özgül ısısını bulmak için ısı kapasitesi formülünü kullanın
Özgül ısıyı bulmak kolaydır, yani son cevabı cismin kütlesine bölün. Sonuçlar, sadece bir gram buzun sıcaklığını değiştirmek için gereken joule sayısı gibi, her bir nesne parçası için ne kadar enerji gerektiğini gösterir.
- Örnek: "100 gram buzum var. Buzun sıcaklığını 2 santigrat derece artırmak için 406 Joule gerekir -- buzun özgül ısısı nedir?"'
- 100 g Buz için Isı Kapasitesi = 406 J/ 2˚C
- 100 g Buz için Isı Kapasitesi = 203 J/˚C
- 1 g Buz için Isı Kapasitesi = gram başına 2.03 J/˚C
- Kafanız karıştıysa, şöyle düşünün -- sıcaklığı her bir gram buz için bir derece artırmak 2,03 Joule alır. Yani 100 gram buzumuz varsa, hepsini ısıtmak için 100 kat daha fazla Joule ihtiyacımız var.
Adım 3. Malzemenin sıcaklığını herhangi bir sıcaklığa yükseltmek için gereken enerjiyi bulmak için özgül ısıyı kullanın
Maddenin özgül ısısı, bir birim maddenin (genellikle 1 gram) sıcaklığını bir derece yükseltmek için gereken enerji miktarını gösterir. Herhangi bir cismin sıcaklığını herhangi bir sıcaklığa yükseltmek için gereken ısıyı bulmak için tüm parçaları çarpmamız yeterlidir. Gerekli Enerji = Kütle x Özgül Isı x Sıcaklık Değişimi. Cevap her zaman Joule gibi enerji birimlerindedir.
- Örnek: "Alüminyumun özgül ısısı gram başına 0.902 Joule ise, 5 gram alüminyumun sıcaklığını 2 santigrat derece artırmak için kaç Joule gerekir?
- Gerekli Enerji = 5 g x 0.902 J/g˚C x 2˚C
- Gerekli Enerji = 9,02 J
Adım 4. Ortak malzemelerin özgül ısılarını bilin
Uygulamaya yardımcı olmak için, bir sınavda görebileceğiniz veya gerçek hayatta görebileceğiniz ortak özel serileri inceleyin. Bundan ne öğrenebilirsiniz? Örneğin, metalin özgül ısısının tahtadan çok daha düşük olduğuna dikkat edin - bu, bir fincan sıcak çikolatanın içinde bırakılırsa metal kaşıkların tahtadan daha hızlı ısınmasının nedenidir. Daha düşük bir özgül ısı, bir nesnenin daha hızlı ısındığı anlamına gelir.
- Su: 4, 179 J/g˚C
- Hava: 1.01 J/g˚C
- Ahşap: 1.76 J/g˚C
- Alüminyum: 0.902 J/g˚C
- Altın: 0.129 J/g˚C
- Demir: 0,450 J/g˚C
İpuçları
- Uluslararası (SI) ısı kapasitesi birimi sadece Joule değil, Joule/Kelvin'dir.
- Sıcaklıktaki değişiklik, yalnızca bir sıcaklık birimi yerine bir sıcaklık birimi deltası ile temsil edilir (örneğin: sadece 30K yerine 30 Delta K)
- Enerji (ısı) Joule (SI) cinsinden olmalıdır [Önerilir]
