Ostatnia aktualizacja: 30 October 2024

Kalkulator ciepła właściwego

Q: Jak obliczyć właściwą pojemność cieplną?

Znajdź temperaturę początkową i końcową, a także masę próbki i dostarczoną energię. Odejmij od temperatury końcowej temperaturę początkową, aby obliczyć zmianę temperatury (ΔT). Pomnóż zmianę temperatury przez masę próbki. Podziel dostarczone ciepło/energię przez iloczyn. Wzór to C = Q / (ΔT ⋅ m) .

Q: Co to jest właściwa pojemność cieplna przy stałej objętości?

Właściwa pojemność cieplna to ciepło lub energia potrzebna do zmiany jednej jednostki masy substancji mającej stałą objętość o 1°C . Wzór to Cv = Q / (ΔT ⋅ m) .

Q: Jak wygląda wzór na ciepło właściwe?

Wzór na właściwą pojemność cieplną, C , substancji o masie m , wynosi C = Q /(m ⋅ ΔT) , gdzie Q jest dostarczoną energią, a ΔT zmianą temperatury. Właściwe pojemności cieplne różnych procesów, zachodzących przy stałej objętości, Cv i stałym ciśnieniu, Cp , są powiązane ze sobą poprzez stosunek ciepła właściwego, ɣ= Cp/Cv , lub stałą gazową R = Cp - Cv .

Q: Jakie są jednostki właściwej pojemności cieplnej?

Pojemność cieplna właściwa jest mierzona w J/kg⋅K lub J/kg⋅°C , ponieważ jest to ciepło lub energia wymagana podczas procesu zachodzącego w stałej objętości do zmiany temperatury substancji o jednostkowej masie o 1°C, lub 1 K.

Q: Jaka jest wartość ciepła właściwego wody?

Ciepło właściwe wody wynosi 25°C, czyli 4179 J/kg⋅K , czyli jest to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 kg wody o 1 kelwin.

Q: Jakie są imperialne jednostki ciepła właściwego?

Ciepło właściwe jest mierzone w BTU / lb⋅°F w jednostkach imperialnych i w J/kg⋅K w jednostkach SI.

Q: Jaka jest wartość ciepła właściwego miedzi?

Ciepło właściwe miedzi wynosi 385 J/kg⋅K . Można użyć tej wartości do oszacowania energii potrzebnej do podgrzania 100 g miedzi o 5°C, tj. Q = m ⋅ Cp ⋅ ΔT = 0,1 ⋅ 385 ⋅ 5 = 192,5 J.

Q: Jaka jest wartość ciepła właściwego aluminium?

Ciepło właściwe aluminium wynosi 897 J/kg⋅K . Wartość ta jest prawie 2,3 razy większa od ciepła właściwego miedzi. Można użyć tej wartości do oszacowania energii potrzebnej do podgrzania 500 g aluminium o 5°C, tj. Q = m ⋅ Cp ⋅ ΔT = 0,5 ⋅ 897 ⋅ 5 = 2242,5 J.

Opracowanie: Bogna Szyk

Recenzja: Steven Wooding

Steven Wooding

Physicist holding a 1st class degree and a member of the Institute of Physics. Creator of the UK vaccine queue calculator, and featured in many publications, including The Sun, Daily Mail, Express, and Independent. Tenacious in researching answers to questions and has an affection for coding. Hobbies include cycling, walking, and birdwatching. You can find him on Twitter @OmniSteve. See full profile

Check our editorial policy

Tłumaczenie: dr Joanna Śmietańska

Joanna Śmietańska

PhD, AGH University of Krakow, Cracow, Poland

LinkedInWebsiteResearch Gate

A Ph.D. student in physics, she has previously worked on several research topics, including photocatalysis and organic energy storage systems. Currently, she is studying the crystallography of complex systems. Heavily fascinated by solving scientific problems, when she is not conducting workshops with students, she enjoys hiking and playing board games. Once the author of the movie review section in the high school newspaper and an active user of the film portals, she now regularly visits cinemas to keep up to date with news and trivia. See full profile

Check our editorial policy

i dr Wojciech Sas

Wojciech Sas

PhD, Institute of Physics in Zagreb

A physicist at the Institute of Nuclear Physics in Kraków. Currently looking for that one and only magnetic nanomaterial that will improve everyone's life. Interested in astronomy and likes playing board games. Also, fond of watching chess tournaments; he never refuses to play a game (or two) himself. See full profile

Check our editorial policy

Nowy

Spis treści

Jak obliczyć ciepło właściwe Wzór na właściwą pojemność cieplną Typowe wartości ciepła właściwego FAQs

Omni kalkulator ciepła właściwego jest narzędziem, które określa właściwą pojemność cieplną 🇺🇸 podgrzanej lub schłodzonej próbki. Ciepło właściwe to ilość energii cieplnej, którą należy dostarczyć do próbki o masie 1 kg, aby zwiększyć jej temperaturę o 1 K. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak poprawnie zastosować wzór na pojemność cieplną i uzyskać prawidłowy wynik obliczeń.

💡 Nasz kalkulator działa na różne sposoby, więc można go również użyć na przykład do obliczenia ciepła potrzebnego do wywołania zmiany temperatury (jeśli znasz ciepło właściwe). Aby znaleźć ciepło właściwe dla złożonego eksperymentu, kalkulator kalorymetryczny 🇺🇸 może znacznie przyspieszyć obliczenia.

Wolisz oglądać niż czytać? Dowiedz się wszystkiego, czego potrzebujesz w 90 sekund dzięki temu filmowi, który stworzyliśmy dla ciebie:

Watch this on YouTube

Jak obliczyć ciepło właściwe

Określ, czy chcesz ogrzać próbkę (dostarczyć jej pewną ilość energii cieplnej), czy ją schłodzić (odebrać jej energię cieplną).
Wstaw ilość dostarczonej energii jako wartość dodatnią. Jeśli chcesz schłodzić próbkę, zapisz ilość zabranej energii jako wartość ujemną. Załóżmy na przykład, że chcemy zmniejszyć energię cieplną próbki o 63 000 J. Wówczas $Q = -63 \ 000 \ \text{J}$ .
Określ różnicę temperatur między początkowym i końcowym stanem próbki i wpisz ją w kalkulatorze pojemności cieplnej. Jeśli próbka zostanie schłodzona, różnica będzie ujemna, a jeśli zostanie ogrzana — dodatnia. Załóżmy, że chcemy schłodzić próbkę o 3 kelwiny. Wtedy $\Delta T = -3 \ \text{K}$ . Możesz również zaznaczyć odpowiednie pole naszego kalkulatora, aby ręcznie wprowadzić temperaturę początkową i końcową.
Określ masę próbki. Przyjmiemy, że $m = 5 \ \text{kg}$ .
Oblicz ciepło właściwe jako $c = \frac{Q}{m \Delta T}$ . W naszym przykładzie będzie ono równe

$c = \mathrm{\frac{-63 \ 000 \ J}{5 \ kg \cdot \ (-3 \ K)}} = \mathrm{4200 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
Jest to typowa pojemność cieplna wody.

Wzór na właściwą pojemność cieplną

Równanie na ciepło właściwe wygląda następująco:

c = \frac{Q}{m \Delta T}

$Q$ to ilość dostarczonego lub odjętego ciepła (w dżulach), $m$ to masa próbki, a $\Delta T$ to różnica między temperaturą początkową i końcową. Pojemność cieplna jest mierzona w J/(kg·K).

Typowe wartości ciepła właściwego

W przypadku większości często występujących substancji nie trzeba korzystać z kalkulatora pojemności cieplnej. Poniżej wymieniono wartości ciepła właściwego dla niektórych z najpopularniejszych substancji:

lód: $\mathrm{2100 \frac{J}{kg \cdot K}}$
woda: $\mathrm{4200 \frac{J}{kg \cdot K}}$
para wodna: $\mathrm{2000 \frac{J}{kg \cdot K}}$
bazalt: $\mathrm{840 \frac{J}{kg \cdot K}}$
granit: $\mathrm{790 \frac{J}{kg \cdot K}}$
aluminium: $\mathrm{890 \frac{J}{kg \cdot K}}$
żelazo: $\mathrm{450 \frac{J}{kg \cdot K}}$
miedź: $\mathrm{380 \frac{J}{kg \cdot K}}$
ołów: $\mathrm{130 \frac{J}{kg \cdot K}}$

Mając te informacje, możesz również obliczyć, ile energii należy dostarczyć do próbki, aby zwiększyć lub zmniejszyć jej temperaturę. Na przykład, możesz sprawdzić, ile ciepła potrzebujesz, aby doprowadzić garnek z wodą do wrzenia w celu ugotowania makaronu. Dla wygody można też skorzystać z kalkulatora podgrzewania wody, w którym wszystkie te informacje zostały już uwzględnione.

Zastanawiasz się, co właściwie oznacza ten wynik? Wypróbuj nasz kalkulator energii potencjalnej, aby sprawdzić, jak wysoko można podnieść próbkę przy tej ilości energii. Lub sprawdź, jak szybko próbka mogłaby się poruszać za pomocą kalkulatora energii kinetycznej.

FAQs

Jak obliczyć właściwą pojemność cieplną?

Znajdź temperaturę początkową i końcową, a także masę próbki i dostarczoną energię.
Odejmij od temperatury końcowej temperaturę początkową, aby obliczyć zmianę temperatury (ΔT).
Pomnóż zmianę temperatury przez masę próbki.
Podziel dostarczone ciepło/energię przez iloczyn.
Wzór to C = Q / (ΔT ⋅ m).

Co to jest właściwa pojemność cieplna przy stałej objętości?

Właściwa pojemność cieplna to ciepło lub energia potrzebna do zmiany jednej jednostki masy substancji mającej stałą objętość o 1°C. Wzór to Cv = Q / (ΔT ⋅ m).

Jak wygląda wzór na ciepło właściwe?

Wzór na właściwą pojemność cieplną, C, substancji o masie m, wynosi C = Q /(m ⋅ ΔT), gdzie Q jest dostarczoną energią, a ΔT zmianą temperatury. Właściwe pojemności cieplne różnych procesów, zachodzących przy stałej objętości, Cv i stałym ciśnieniu, Cp, są powiązane ze sobą poprzez stosunek ciepła właściwego, ɣ= Cp/Cv, lub stałą gazową R = Cp - Cv.

Jakie są jednostki właściwej pojemności cieplnej?

Pojemność cieplna właściwa jest mierzona w J/kg⋅K lub J/kg⋅°C, ponieważ jest to ciepło lub energia wymagana podczas procesu zachodzącego w stałej objętości do zmiany temperatury substancji o jednostkowej masie o 1°C, lub 1 K.

Jaka jest wartość ciepła właściwego wody?

Ciepło właściwe wody wynosi 25°C, czyli 4179 J/kg⋅K, czyli jest to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 kg wody o 1 kelwin.

Jakie są imperialne jednostki ciepła właściwego?

Ciepło właściwe jest mierzone w BTU / lb⋅°F w jednostkach imperialnych i w J/kg⋅K w jednostkach SI.

Jaka jest wartość ciepła właściwego miedzi?

Ciepło właściwe miedzi wynosi 385 J/kg⋅K. Można użyć tej wartości do oszacowania energii potrzebnej do podgrzania 100 g miedzi o 5°C, tj. Q = m ⋅ Cp ⋅ ΔT = 0,1 ⋅ 385 ⋅ 5 = 192,5 J.

Jaka jest wartość ciepła właściwego aluminium?

Ciepło właściwe aluminium wynosi 897 J/kg⋅K. Wartość ta jest prawie 2,3 razy większa od ciepła właściwego miedzi. Można użyć tej wartości do oszacowania energii potrzebnej do podgrzania 500 g aluminium o 5°C, tj. Q = m ⋅ Cp ⋅ ΔT = 0,5 ⋅ 897 ⋅ 5 = 2242,5 J.