Inhalt

• Schreiten
• Methode 1 von 2: Grundlagen lernen
• Methode 2 von 2: Berechnung der spezifischen Wärme
• Tipps

Spezifische Wärme ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von 1 Gramm einer Substanz um 1 Grad Celsius zu erhöhen. Die spezifische Wärme einer Substanz hängt sowohl von der Molekülstruktur als auch von der Phase ab, in der sich die Substanz befindet. Die Entdeckung spezifischer Wärme gab Impulse für das Studium der Thermodynamik, das Studium der Energieumwandlung durch Wärme und den Betrieb von Systemen. Spezifische Wärme und Thermodynamik werden in der Chemie, Kernforschung und Aerodynamik sowie im Alltag in der Zentralheizung und -kühlung Ihres Autos in großem Umfang eingesetzt. Wenn Sie wissen möchten, wie die spezifische Wärme berechnet wird, führen Sie die folgenden Schritte aus.

Schreiten

Methode 1 von 2: Grundlagen lernen

1. Machen Sie sich mit den Begriffen vertraut, die bei der Berechnung der spezifischen Wärme verwendet werden, bevor Sie mehr über die zu verwendenden Formeln erfahren. Lernen Sie, die verschiedenen Begriffe und ihre Bedeutung zu erkennen. Hier sind die Begriffe, die am häufigsten bei der Berechnung der spezifischen Wärme eines Stoffes verwendet werden:
   • Delta oder das Symbol "Δ" repräsentiert die Änderung einer Variablen.
     • Wenn beispielsweise die erste Temperatur (T1) 150 ° C und die zweite (T2) 20 ° C beträgt, beträgt ΔT oder die Temperaturänderung 150 ° C - 20 ° C oder 130 ° C.
   • Die Masse wird durch "m" dargestellt.
   • Die Wärmemenge wird durch "Q" dargestellt. Die Wärmemenge wird durch das "J" oder Joule dargestellt.
   • "T" ist die Temperatur der Substanz.
   • Die spezifische Wärme wird durch "C" dargestellt_p’.
2. Die Gleichung der spezifischen Wärme. Sobald Sie mit den Begriffen zur Berechnung der spezifischen Wärme vertraut sind, sollten Sie nun die Gleichung lernen. Die Formel lautet: C._p = Q / m & Dgr; T..
   • Sie können diese Formel anpassen, wenn Sie die Änderung der Wärmemenge anstelle der spezifischen Wärme ermitteln möchten. Die Gleichung lautet dann:
     • ΔQ = mC_pΔT

Methode 2 von 2: Berechnung der spezifischen Wärme

1. Ein genauerer Blick auf den Vergleich. Was braucht es, um die spezifische Wärme zu berechnen? Angenommen, Sie haben das folgende Problem: Berechnen Sie die spezifische Wärme von 350 g einer unbekannten Substanz, wenn Sie 34.700 Joule Wärme hinzufügen und die Temperatur ohne Phasenänderung von 22 ° C auf 173 ° C steigt.
2. Liste bekannter und unbekannter Faktoren. Sobald die Neuheit des Problems vorbei ist, können Sie jede bekannte und unbekannte Variable aufschreiben, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, womit Sie es zu tun haben. Folgendes sollten Sie tun:
   • m = 350 g
   • Q = 34.700 Joule
   • ΔT = 173ºC - 22ºC = 151ºC
   • C._p = unbekannt
3. Stecken Sie die bekannten Faktoren in die Gleichung. Sie kennen den Wert von allem außer "C._pc ", also müssen Sie den Rest der Faktoren in der Gleichung verwenden und nach" C "auflösen_pSo funktioniert es:
   • Die ursprüngliche Gleichung: C._p = Q / m & Dgr; T.
   • c = 34.700 J / (350 g × 151 ° C)
4. Löse die Gleichung. Nachdem Sie alle bekannten Faktoren in der Gleichung verwendet haben, ist der Rest einfache Mathematik. Die spezifische Wärme beträgt 0,65657521286 J / (g x ºC).
   • C._p = 34.700 J / (350 g × 151 ° C)
   • C._p = 34.700 J / (52850 g × ºC)
   • C._p = 0,65657521286 J / (g × ºC)

Tipps

• Der SI (Systeme International) definiert die spezifische Wärme als Joule pro Grad Celsius pro Gramm. Aber die Anzahl der Kalorien pro Grad Fahrenheit pro Pfund wird im imperialen Einheitensystem immer noch verwendet.
• Metall erwärmt sich schneller als Wasser, da es eine geringe spezifische Wärme aufweist.
• Ein Kalorimeter kann manchmal während einer chemischen Reaktion verwendet werden, wenn Wärme transportiert wird.
• Bei der Lösung solcher Probleme ist es wichtig, die Einheiten nach Möglichkeit durchzustreichen.
• Die spezifische Wärme vieler Objekte kann in speziellen Nachschlagewerken oder online gefunden werden.
• Bei Materialien mit geringer spezifischer Wärme ist die Temperaturänderung größer, sofern alle anderen Bedingungen unverändert bleiben.
• Die Formel zur Berechnung der spezifischen Wärme von Lebensmitteln. C._p = 4.180 x w + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0,908 x a ist die Gleichung, die zur Berechnung der spezifischen Wärme von Lebensmitteln verwendet wird. "W" ist der Prozentsatz an Wasser, "p" ist der Prozentsatz an Protein, "f" ist der Prozentsatz an Fett, "c" ist der Prozentsatz an Kohlenhydraten und "a" ist der Prozentsatz an Kohlenstoff. Diese Gleichung berücksichtigt die Masse (x) aller Feststoffe, aus denen das Lebensmittel besteht. Die spezifische Wärme wird in kJ / (kg-K) ausgedrückt.