Kaip apskaičiuoti šilumos talpą: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

Turinys:

Kaip apskaičiuoti šilumos talpą: 8 žingsniai (su nuotraukomis)
Kaip apskaičiuoti šilumos talpą: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Kaip apskaičiuoti šilumos talpą: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Kaip apskaičiuoti šilumos talpą: 8 žingsniai (su nuotraukomis)
Video: The EASY Way to Get Amazon Product Reviews | Automation Strategy (2022) 2024, Kovas
Anonim

Šilumos talpa matuoja, kiek energijos reikia pridėti prie kažko, kad jis būtų vienu laipsniu karštesnis. Kažko šilumos talpos nustatymas susideda iš paprastos formulės - tiesiog padalinkite šilumos energijos kiekį, kurį tiekia temperatūros pokytis, kad nustatytumėte, kiek energijos reikia vienam laipsniui. Kiekviena pasaulio medžiaga turi skirtingą šilumos talpą. (Šaltinis: Standartinė 10 fizikos knyga)

Formulė: Šilumos talpa = (tiekiama šilumos energija) / (temperatūros kilimas)

Žingsniai

1 iš 2 metodas: objekto šilumos talpos apskaičiavimas

Šilumos talpos apskaičiavimas 1 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 1 žingsnis

Žingsnis 1. Žinokite šilumos talpos formulę

Objekto šilumos talpą galima apskaičiuoti padalijus tiekiamos šilumos energijos kiekį (E) iš atitinkamo temperatūros pokyčio (T). Mūsų lygtis yra tokia: Šilumos talpa = E / T.

  • Pavyzdys: blokui sušildyti iki 5 laipsnių Celsijaus reikia 2000 džaulių energijos - kokia bloko šilumos talpa?
  • Šilumos talpa = E / T.
  • Šilumos talpa = 2000 džaulių / 5 C
  • Šilumos talpa = 400 džaulių Celsijaus laipsniui (J/C)
Šilumos talpos apskaičiavimas 2 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 2 žingsnis

Žingsnis 2. Raskite kelių laipsnių pokyčių temperatūros skirtumą

Pavyzdžiui, jei noriu sužinoti bloko šilumos talpą ir žinau, kad reikia 60 džaulių, kad blokelio temperatūra pakiltų nuo 8 laipsnių iki 20 laipsnių, turiu žinoti skirtumą tarp dviejų temperatūrų, kad gaučiau šilumą talpa. Kadangi 20 - 8 = 12, bloko temperatūra pasikeitė 12 laipsnių. Todėl:

  • Šilumos talpa = E / T.
  • Bloko šilumos talpa = 60 džaulių / (20C - 8C)
  • 60 džaulių / 12 C
  • Bloko šilumos talpa = 5 J/C
Šilumos talpos apskaičiavimas 3 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 3 žingsnis

Žingsnis 3. Prie atsakymo pridėkite atitinkamų vienetų, kad suteiktumėte jam prasmę

300 šilumos talpa nieko nereiškia, jei nežinote, kaip ji buvo matuojama. Šilumos talpa matuojama energija, reikalinga vienam laipsniui. Taigi, jei matuojame energiją džauliais ir temperatūros pokyčius Celsijaus laipsniais, mūsų galutinis atsakymas parodys, kiek džaulių mums reikėjo vienam Celsijaus laipsniui. Taigi mūsų atsakymas būtų 300 J/C arba 300 džaulių vienam Celsijaus laipsniui.

Jei matuojate šilumos energiją kalorijose ir temperatūrą Kelvine, galutinis atsakymas būtų 300 C/K

Šilumos talpos apskaičiavimas 4 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 4 žingsnis

Žingsnis 4. Žinokite, kad ši lygtis tinka ir objektų aušinimui

Kai kas nors tampa dviem laipsniais šalčiau, jis praranda lygiai tiek pat šilumos, kiek ji įgytų, jei taptų 2 laipsniais šiltesnė. Taigi, jei jūsų paklaus: „Kokia yra objekto šilumos talpa, jei jis praranda 50 džaulių energijos ir nukrenta 5 laipsniais Celsijaus“, vis tiek galite pasinaudoti mūsų lygtimi:

  • Šilumos talpa: 50J / 5C
  • Šilumos talpa = 10 J/C

2 metodas iš 2: specifinės medžiagos šilumos naudojimas

Šilumos talpos apskaičiavimas 5 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 5 žingsnis

Žingsnis 1. Žinokite, kad specifinė šiluma reiškia energiją, reikalingą pakelti vieną gramą vienu laipsniu

Radę vieno daikto (1 gramo, 1 uncijos, 1 kilogramo ir tt) šilumos talpą, radote šio objekto specifinę šilumą. Specifinė šiluma nurodo energijos kiekį, reikalingą kiekvienam vienetui pakelti vienu laipsniu. Pavyzdžiui, norint pakelti 1 gramą vandens 1 laipsnio Celsijaus, reikia 0,417 džaulių. Taigi, vandens specifinė šiluma yra.417 J/C už gramą.

Konkreti medžiagos šiluma yra pastovi. Tai reiškia, kad visas grynas vanduo turi tą pačią šilumą-.417 J/C

Šilumos talpos apskaičiavimas 6 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 6 žingsnis

Žingsnis 2. Naudodami šilumos talpos formulę raskite medžiagos specifinę šilumą

Jį rasti paprasta, tiesiog padalinkite galutinį atsakymą iš objekto masės. Tai parodo, kiek energijos reikėjo kiekvienam objekto bitui, pavyzdžiui, kiek džaulių keičia temperatūrą tik viename grame ledo.

  • Pavyzdys: "Turiu 100 gramų ledo. Norint pakelti ledo temperatūrą 2 laipsniais Celsijaus, reikia 406 džaulių- kokia yra specifinė ledo šiluma?"
  • Šilumos talpa 100 g ledo = 406J / 2C
  • Šilumos talpa 100 g ledo = 203 J/C
  • Šilumos talpa 1 g ledo = 2,03 J/C grame
  • Jei esate sumišęs, pagalvokite apie tai taip - kiekvienam gramui ledo pakelti vienu laipsniu reikia 2,03 džaulio. Taigi, jei turime 100 gramų ledo, mums reikia 100 kartų daugiau džaulių, kad visa tai sušiltų.
Šilumos talpos apskaičiavimas 7 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 7 žingsnis

Žingsnis 3. Naudokite specifinę šilumą, kad surastumėte energiją, reikalingą bet kokiai medžiagai pakelti iki bet kokios temperatūros

Medžiagos specifinė šiluma nurodo, kiek energijos reikia norint pakelti vieną vienetą (paprastai 1 gramą) vienu laipsniu. Norėdami rasti šilumą, reikalingą bet kuriam objektui pakelti iki bet kokios temperatūros, mes tiesiog padauginame visas dalis kartu. Reikalinga energija = masė x specifinė šiluma x temperatūros pokytis.

Atsakymas visada yra jūsų energijos vienete, pvz., Džoule.

  • Pavyzdys: „Jei specifinė aliuminio šiluma yra.902 džauliai gramui, kiek džaulių reikia pakelti 5 gramus aliuminio 2 laipsniais Celsijaus?
  • Reikalinga energija = 5g x.902J/C x 2C
  • Reikalinga energija = 9,2 J
Šilumos talpos apskaičiavimas 8 žingsnis
Šilumos talpos apskaičiavimas 8 žingsnis

Žingsnis 4. Žinokite įprastų medžiagų specifinę šilumą

Norėdami padėti praktikuoti, išmokite įprastų specifinių karščių, kurias galite pamatyti išbandydami ar susidūrę realiame gyvenime. Ko iš jų galima pasimokyti? Atkreipkite dėmesį, kad, pavyzdžiui, metalų savitoji šiluma yra daug mažesnė nei medienos - todėl metalinis šaukštas įkaista greičiau nei mediena, jei paliekamas karštame šokolado puodelyje. Mažesnė specifinė šiluma reiškia, kad objektas įkaista greičiau.

  • Vanduo: 4,179 J/C
  • Oras: 1,01 J/C
  • Mediena: 1,76
  • Aliuminis:.902 J/C
  • Auksas:.129 J/C.
  • Geležis:.450

Vaizdo įrašas - naudojant šią paslaugą kai kuri informacija gali būti bendrinama su „YouTube“

Patarimai

  • Šilumos talpos vienetas yra džauliai kelvinui, o ne tik džauliai
  • Temperatūros pokyčius atspindi ne tik vieneto temperatūra, bet ir delta vieneto temperatūra (tarkime: 30 Delta K ne tik 30 K)
  • Šiluma (energija) turi būti džauliais (S. I.) [rekomenduojama]

Rekomenduojamas: