La calor específica és la quantitat d'energia necessària per elevar un grau centígrad d'un gram d'una substància pura. La calor específica d’una substància depèn de la seva estructura i fase molecular. El descobriment de la calor específica va revifar l’estudi de la termodinàmica, l’estudi dels canvis d’energia a través de la calor i el treball d’un sistema. La calor específica i la termodinàmica s’utilitzen àmpliament en química, enginyeria nuclear i aerodinàmica, així com en la vida quotidiana en radiadors i sistemes de refrigeració d’automòbils. Si voleu saber calcular la calor específica, seguiu aquests passos.
Pas
Mètode 1 de 2: Aprendre els conceptes bàsics
Pas 1. Comprendre els termes que s’utilitzen per calcular escalfor específics
És important entendre els termes que s’utilitzen per calcular escalfaments específics abans d’aprendre la fórmula per a escalfaments específics. Heu de saber distingir els símbols de cada terme i comprendre’n el significat. Aquests són alguns termes que s’utilitzen sovint en equacions per calcular la calor específica d’una substància:
-
Delta, o el símbol, representa un canvi en una variable.
Per exemple, si la vostra temperatura inicial (T1) és de 150 ºC i la vostra segona temperatura (T2) és de 20 ºC, aleshores T, o canvi de temperatura, representa de 150 a 20 ºC o 130 ºC
- La massa del material es denota per m.
- La quantitat de calor es denota per Q. La quantitat de calor es denota per unitats de J o Joule.
- T és la temperatura de la substància.
- La calor específica es denota per Cpàg.
Pas 2. Estudieu les equacions per a calors específiques
Si coneixeu els termes que s’utilitzen per calcular la calor específica, hauríeu d’estudiar l’equació per trobar la calor específica d’una substància. La fórmula és: Cpàg = Q / mΔT.
-
Podeu canviar aquesta fórmula si voleu trobar el canvi de calor en lloc de calor específic. La fórmula serà així:
Q = mCpàgT
Mètode 2 de 2: càlcul de calor específica
Pas 1. Estudieu les equacions
En primer lloc, heu de mirar l’equació per esbrinar què heu de fer per trobar la calor específica. Mireu aquest problema: trobeu la calor específica de 350 g d’una substància desconeguda si se li dóna una calor de 34.700 Joules i la temperatura augmenta de 22ºC a 173ºC sense cap canvi de fase.
Pas 2. Escriviu els factors coneguts i desconeguts
Si ja enteneu el problema, podeu escriure les variables conegudes i desconegudes per saber millor què esteu fent. A continuació s’explica com fer-ho:
- m = 350 g
- Q = 34.700 Joule
- T = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cpàg = desconegut
Pas 3. Connecteu els factors coneguts a l'equació
Ja sabeu el valor de totes les variables excepte Cpàg, per tant, heu de connectar els altres valors a l'equació original i trobar Cpàg Així ho feu:
- Equació inicial: Cpàg = Q / mΔT
- c = 34.700 J / (350 g x 151ºC)
Pas 4. Resol l’equació
Com que ja heu tingut en compte els factors coneguts a l’equació, només cal que utilitzeu una aritmètica senzilla per resoldre-la. La calor específica, o el producte final, és 0,65657521286 J / (g x C).
- Cpàg = 34.700 J / (350 g x 151ºC)
- Cpàg = 34.700 J / (52850 g x C)
- Cpàg = 0, 65657521286 J / (g x C)
Consells
- La unitat SI (sistema internacional) per a calor específica és de Joule per grau Celsius per gram.
- El metall s’escalfa més ràpid que l’aigua a causa de la seva poca calor específica.
- Els calorímetres de vegades s’utilitzen per a la transferència de calor quan es produeix un canvi físic o químic.
- Quan busqueu escalfaments específics, ratlla les unitats que es poden ratllar.
- Es poden cercar calors específics per a molts objectes en línia per comprovar el vostre treball.
- El canvi de temperatura en els materials amb una calor específica baixa és més gran que per a altres materials si la resta de coses són iguals.
- Apreneu la fórmula per trobar la calor específica d’un aliment. Cpàg = 4.180 x w + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0, 908 x a és l’equació que s’utilitza per trobar la calor específica dels aliments on w és el percentatge d’aigua dels aliments, p és el percentatge de proteïnes dels aliments, f és el percentatge de greixos dels aliments, c és el percentatge d’hidrats de carboni aliments, i a és el percentatge de minerals dels aliments. Aquesta equació considera la proporció de massa (x) de tots els ingredients dels aliments. El càlcul de la calor específica s’escriu en unitats de kJ / (kg-K).
