Definizione della capacità termica specifica
La capacità termica specifica è la quantità di caloreenergia richiesto per aumentare il temperatura di una sostanza per unità di massa. La capacità termica specifica di un materiale è una proprietà fisica. È anche un esempio di proprietà estesa poiché il suo valore è proporzionale alla dimensione del sistema in esame.
Key Takeaways: capacità termica specifica
- La capacità termica specifica è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura per unità di massa.
- Di solito, è il calore in Joules necessario per aumentare la temperatura di 1 grammo di campione 1 Kelvin o 1 grado Celsius.
- L'acqua ha una capacità termica specifica estremamente elevata, che la rende buona per la regolazione della temperatura.
NelSI unità, capacità termica specifica (simbolo: c) è la quantità di calore in joule richiesto per aumentare 1 grammo di una sostanza 1 Kelvin. Può anche essere espresso come J / kg · K. Una capacità termica specifica può essere riportata anche in unità di calorie per grammo di grado Celsius. I valori correlati sono la capacità di calore molare, espressa in J / mol · K e la capacità di calore volumetrica, espressa in J / m
3·K.La capacità termica è definita come il rapporto tra la quantità di energia trasferita a un materiale e la variazione di temperatura prodotta:
C = Q / ΔT
dove C è la capacità termica, Q è energia (solitamente espressa in joule) e ΔT è la variazione di temperatura (solitamente in gradi Celsius o in Kelvin). In alternativa, l'equazione può essere scritta:
Q = CmΔT
Il calore specifico e la capacità termica sono correlati dalla massa:
C = m * S
Dove C è la capacità termica, m è la massa di un materiale e S è il calore specifico. Si noti che poiché il calore specifico è per unità di massa, il suo valore non cambia, indipendentemente dalle dimensioni del campione. Quindi, il calore specifico di un gallone di acqua è lo stesso del calore specifico di una goccia d'acqua.
È importante notare la relazione tra calore aggiunto, calore specifico, massa e variazione di temperatura non si applica durante un cambio di fase. La ragione di ciò è perché il calore che viene aggiunto o rimosso in un cambio di fase non altera la temperatura.
Conosciuto anche come: calore specifico, calore specifico di massa, capacità termica
L'acqua ha una capacità termica specifica di 4,18 J (o 1 caloria / grammi ° C). Questo valore è molto più alto di quello della maggior parte delle altre sostanze, il che rende l'acqua eccezionalmente buona alla regolazione della temperatura. Al contrario, il rame ha una capacità termica specifica di 0,39 J.
Tabella dei calori specifici comuni e delle capacità termiche
Questa tabella dei valori specifici di capacità di riscaldamento e calore dovrebbe aiutarti a capire meglio i tipi di materiali che conducono prontamente il calore rispetto a quelli che non lo fanno. Come prevedibile, i metalli hanno calori specifici relativamente bassi.
| Materiale | Calore specifico (J / g ° C) |
Capacità termica (J / ° C per 100 g) |
| oro | 0.129 | 12.9 |
| mercurio | 0.140 | 14.0 |
| rame | 0.385 | 38.5 |
| ferro | 0.450 | 45.0 |
| sale (Nacl) | 0.864 | 86.4 |
| alluminio | 0.902 | 90.2 |
| aria | 1.01 | 101 |
| ghiaccio | 2.03 | 203 |
| acqua | 4.179 | 417.9 |
fonti
- Halliday, David; Resnick, Robert (2013). Fondamenti di fisica. Wiley. p. 524.
- Kittel, Charles (2005). Introduzione alla fisica dello stato solido (8 ° Ed.). Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons. p. 141. ISBN 0-471-41526-X.
- Laider, Keith J. (1993). Il mondo della chimica fisica. La stampa dell'università di Oxford. ISBN 0-19-855919-4.
- insolito A. Cengel e Michael A. Boles (2010). Termodinamica: un approccio ingegneristico (7a edizione). McGraw-Hill. ISBN 007-352932-X.