Bagaimanakah kapasiti haba tentu diukur? Muatan haba tentu bagi gas dan wap

15.10.2019

Jumlah tenaga yang mesti dibekalkan kepada 1 g bahan untuk meningkatkan suhunya sebanyak 1°C. Secara takrif, untuk meningkatkan suhu 1 g air sebanyak 1°C, 4.18 J diperlukan. Kamus ensiklopedia.… … kamus ekologi

haba tentu- - [A.S. Goldberg. Kamus tenaga Inggeris-Rusia. 2006] Topik tenaga secara umum EN haba khusus ...

HABA KHUSUS- fizikal kuantiti yang diukur dengan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg bahan sebanyak 1 K (cm). Unit SI bagi muatan haba tentu (cm) per kilogram kelvin (J kg∙K)) ... Ensiklopedia Politeknik Besar

haba tentu- savitoji šiluminė talpa statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kapasiti haba per unit jisim; kapasiti haba jisim; muatan haba tentu vok. Eigenwärme, f; spezifische Wärme, f; spezifische Wärmekapazität, f rus. kapasiti haba jisim, f;… … Fizikos terminų žodynas

Lihat Kapasiti haba... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

haba tentu - haba tentu … Kamus sinonim kimia I

muatan haba tentu gas- - Topik Industri minyak dan gas EN haba spesifik gas... Panduan Penterjemah Teknikal

muatan haba tentu minyak- — Topik industri minyak dan gas EN haba khusus minyak ... Panduan Penterjemah Teknikal

muatan haba tentu pada tekanan malar- - [A.S. Goldberg. Kamus tenaga Inggeris-Rusia. 2006] Topik: tenaga secara amnya haba tentu EN pada tekanan malarcptekanan malar haba tentu ... Panduan Penterjemah Teknikal

muatan haba tentu pada isipadu tetap- - [A.S. Goldberg. Kamus tenaga Inggeris-Rusia. 2006] Topik: tenaga secara am haba tentu EN pada isipadu tetap haba tentu isipadu tetapCv ... Panduan Penterjemah Teknikal

Buku

Asas fizikal dan geologi kajian pergerakan air di ufuk yang dalam, V.V. Trushkin. Secara umum, buku ini dikhaskan kepada undang-undang pengawalseliaan kendiri suhu air dengan badan perumah, ditemui oleh pengarang pada tahun 1991. Pada permulaan buku, ulasan keadaan pengetahuan tentang masalah pergerakan dalam...

/(kg K), dsb.

Muatan haba tentu biasanya dilambangkan dengan huruf c atau DENGAN, selalunya dengan indeks.

Pada nilai muatan haba tentu dipengaruhi oleh suhu bahan dan parameter termodinamik lain. Sebagai contoh, mengukur kapasiti haba tentu air akan memberi hasil yang berbeza pada 20 °C dan 60 °C. Di samping itu, kapasiti haba tentu bergantung pada bagaimana parameter termodinamik bahan (tekanan, isipadu, dll.) dibenarkan berubah; sebagai contoh, muatan haba tentu pada tekanan malar ( C P) dan pada isipadu tetap ( CV), secara amnya, adalah berbeza.

Formula untuk mengira kapasiti haba tentu:

$c=\frac(Q)( m\Delta T),$ di mana c- muatan haba tentu, Q- jumlah haba yang diterima oleh bahan apabila dipanaskan (atau dilepaskan apabila disejukkan), m- jisim bahan yang dipanaskan (disejukkan), Δ T- perbezaan antara suhu akhir dan awal bahan.

Kapasiti haba tertentu boleh bergantung (dan pada dasarnya, secara tegasnya, sentiasa, lebih atau kurang kuat, bergantung) pada suhu, oleh itu formula berikut dengan nilai kecil (secara formal tidak terhingga) adalah lebih betul: $\delta T$ Dan $\delta Q$ :

$c(T) = \frac 1 (m) \left(\frac(\delta Q)(\delta T)\kanan).$

Nilai haba tertentu untuk beberapa bahan

(Bagi gas, muatan haba tentu dalam proses isobarik (C p) diberikan)

Jadual I: Nilai Kapasiti Haba Spesifik Piawai

bahan	Keadaan pengagregatan	khusus kapasiti haba, kJ/(kg K)
udara kering)	gas	1,005
udara (100% kelembapan)	gas	1,0301
aluminium	padu	0,903
berilium	padu	1,8245
loyang	padu	0,37
timah	padu	0,218
tembaga	padu	0,385
molibdenum	padu	0,250
keluli	padu	0,462
berlian	padu	0,502
etanol	cecair	2,460
emas	padu	0,129
grafit	padu	0,720
helium	gas	5,190
hidrogen	gas	14,300
besi	padu	0,444
memimpin	padu	0,130
besi tuang	padu	0,540
tungsten	padu	0,134
litium	padu	3,582
	cecair	0,139
nitrogen	gas	1,042
minyak petroleum	cecair	1,67 - 2,01
oksigen	gas	0,920
kaca kuarza	padu	0,703
air 373 K (100 °C)	gas	2,020
air	cecair	4,187
ais	padu	2,060
wort bir	cecair	3,927
Nilai adalah berdasarkan syarat standard melainkan dinyatakan sebaliknya.

Jadual II: Nilai Kapasiti Haba Khusus untuk Sesetengah bahan binaan

bahan	khusus kapasiti haba kJ/(kg K)
asfalt	0,92
bata pepejal	0,84
bata pasir-kapur	1,00
konkrit	0,88
kaca mahkota (kaca)	0,67
batu api (kaca)	0,503
kaca tingkap	0,84
batu granit	0,790
batu sabun	0,98
gipsum	1,09
marmar, mika	0,880
pasir	0,835
keluli	0,47
tanah	0,80
kayu	1,7

lihat juga

Tulis ulasan tentang artikel "Kapasiti Haba Khusus"

Nota

kesusasteraan

Meja kuantiti fizik. Buku panduan, ed. I. K. Kikoina, M., 1976.
Sivukhin D.V. Kursus am fizik. - T. II. Termodinamik dan fizik molekul.
E. M. Lifshits // bawah. ed. A. M. Prokhorov Ensiklopedia Fizikal. - M.: “Ensiklopedia Soviet”, 1998. - T. 2.<

Petikan yang mencirikan Kapasiti Haba Tertentu

- Adakah ia berfungsi? - Natasha mengulangi.
- Saya akan memberitahu anda tentang diri saya. Saya mempunyai seorang sepupu...
- Saya tahu - Kirilla Matveich, tetapi dia seorang lelaki tua?
- Ia bukan selalu seorang lelaki tua. Tetapi inilah, Natasha, saya akan bercakap dengan Borya. Dia tidak perlu melakukan perjalanan terlalu kerap...
- Mengapa dia tidak, jika dia mahu?
- Kerana saya tahu bahawa ini tidak akan berakhir dengan apa-apa.
- Kenapa awak tahu? Tidak, ibu, kamu jangan beritahu dia. mengarut sungguh! - Natasha berkata dalam nada seseorang yang mereka mahu mengambil hartanya.
"Baiklah, saya tidak akan berkahwin, jadi biarkan dia pergi, jika dia berseronok dan saya berseronok." – Natasha tersenyum dan memandang ibunya.
"Belum berkahwin, begitu sahaja," dia mengulangi.
- Bagaimana ini, kawan saya?
- Ya, ya. Nah, sangat perlu saya tidak berkahwin, tetapi... jadi.
"Ya, ya," countess itu mengulangi dan, menggoncang seluruh badannya, ketawa dengan ketawa wanita tua yang baik dan tidak dijangka.
"Berhenti ketawa, berhenti," jerit Natasha, "kamu menggegarkan seluruh katil." Anda kelihatan sangat seperti saya, ketawa yang sama... Tunggu... - Dia meraih kedua-dua tangan countess, mencium tulang jari kelingking pada satu - Jun, dan terus mencium Julai, Ogos sebaliknya. - Ibu, adakah dia sangat jatuh cinta? Bagaimana dengan mata anda? Adakah anda begitu jatuh cinta? Dan sangat manis, sangat, sangat manis! Tetapi ia tidak mengikut citarasa saya - ia sempit, seperti jam meja... Tidakkah anda faham?... Sempit, anda tahu, kelabu, terang...
- Kenapa awak berbohong! - kata countess.
Natasha menyambung:
- Adakah anda benar-benar tidak faham? Nikolenka akan faham... Yang tanpa telinga berwarna biru, biru tua dengan merah, dan dia berbentuk segi empat.
"Awak main-main dengan dia juga," kata countess sambil ketawa.
- Tidak, dia seorang Freemason, saya dapati. Ia bagus, biru tua dan merah, bagaimana saya boleh menerangkannya kepada anda...
"Countess," suara kiraan kedengaran dari sebalik pintu. -Adakah awak terjaga? – Natasha melompat tanpa alas kaki, meraih kasutnya dan berlari ke dalam biliknya.
Dia tidak boleh tidur lama. Dia terus berfikir bahawa tiada siapa yang dapat memahami semua yang dia faham dan itu ada dalam dirinya.
"Sonya?" Fikirnya sambil memandang kucing yang sedang tidur, berringkuk dengan tocangnya yang besar. "Tidak, ke mana dia harus pergi!" Dia berbudi. Dia jatuh cinta dengan Nikolenka dan tidak mahu tahu apa-apa lagi. Mama pun tak faham. Sungguh mengagumkan betapa pintarnya saya dan betapa... dia manis,” sambungnya, bercakap pada dirinya sendiri dalam orang ketiga dan membayangkan bahawa beberapa lelaki yang sangat bijak, paling bijak dan paling baik bercakap tentang dia... “Segala-galanya, semuanya ada dalam dirinya. .” , - sambung lelaki ini, - dia luar biasa pintar, manis dan kemudian baik, luar biasa baik, lincah, berenang, menunggang dengan sangat baik, dan mempunyai suara! Seseorang mungkin berkata, suara yang menakjubkan!” Dia menyanyikan frasa muzik kegemarannya dari Opera Cherubini, menghempaskan dirinya ke atas katil, ketawa dengan perasaan gembira bahawa dia akan tertidur, menjerit kepada Dunyasha untuk memadamkan lilin, dan sebelum Dunyasha sempat meninggalkan bilik, dia telah pun berlalu ke dunia impian yang lain, yang lebih bahagia, di mana segala-galanya semudah dan indah seperti dalam realiti, tetapi ia hanya lebih baik, kerana ia berbeza.

Keesokan harinya, countess, menjemput Boris ke tempatnya, bercakap dengannya, dan sejak hari itu dia berhenti melawat Rostov.

Pada 31 Disember, pada Malam Tahun Baru 1810, le reveillon [makan malam], terdapat bola di rumah bangsawan Catherine. Kor diplomatik dan kerajaan sepatutnya berada di hadapan.
Di Promenade des Anglais, rumah terkenal seorang bangsawan bercahaya dengan banyak lampu. Di pintu masuk yang diterangi dengan kain merah berdiri polis, dan bukan sahaja gendarm, tetapi ketua polis di pintu masuk dan berpuluh-puluh pegawai polis. Gerabak itu dipandu, dan yang baru dipandu dengan pejalan kaki merah dan pejalan kaki dengan topi berbulu. Lelaki berpakaian seragam, bintang dan reben keluar dari gerabak; wanita dalam satin dan cerpelai dengan berhati-hati melangkah menuruni anak tangga yang bising, dan tergesa-gesa dan senyap berjalan di sepanjang kain pintu masuk.
Hampir setiap kali gerabak baru tiba, kedengaran rungutan orang ramai dan topi ditanggalkan.
“Daulat?... Tidak, menteri... putera raja... utusan... Tidakkah kamu nampak bulunya?...” kata daripada orang ramai. Salah seorang daripada orang ramai, berpakaian lebih baik daripada yang lain, nampaknya mengenali semua orang, dan memanggil dengan nama bangsawan yang paling mulia pada masa itu.
Sudah satu pertiga daripada tetamu telah tiba di bola ini, dan Rostov, yang sepatutnya berada di bola ini, masih tergesa-gesa bersiap untuk berpakaian.
Terdapat banyak perbincangan dan persediaan untuk bola ini dalam keluarga Rostov, banyak ketakutan bahawa jemputan tidak akan diterima, pakaian tidak akan siap, dan segala-galanya tidak akan berfungsi seperti yang diperlukan.
Bersama-sama dengan Rostov, Marya Ignatievna Peronskaya, rakan dan saudara countess, seorang pembantu rumah kurus dan kuning kehormat mahkamah lama, mengetuai Rostov wilayah dalam masyarakat tertinggi St. Petersburg, pergi ke bola.
Pada pukul 10 malam, Rostov sepatutnya mengambil pembantu rumah di Taman Tauride; namun ia sudah lima minit ke sepuluh, dan wanita muda masih belum berpakaian.
Natasha akan pergi ke bola besar pertama dalam hidupnya. Hari itu dia bangun pada pukul 8 pagi dan berada dalam kebimbangan dan aktiviti yang demam sepanjang hari. Semua kekuatannya, dari pagi, bertujuan untuk memastikan bahawa mereka semua: dia, ibu, Sonya berpakaian dengan cara yang terbaik. Sonya dan Countess mempercayainya sepenuhnya. Countess sepatutnya memakai gaun baldu masaka, mereka berdua memakai gaun berasap putih berwarna merah jambu, sarung sutera dengan bunga mawar di bahagian korset. Rambut itu terpaksa disisir ala grecque [dalam bahasa Yunani].
Semua yang penting telah pun dilakukan: kaki, lengan, leher, telinga sudah sangat berhati-hati, seperti bilik tarian, dicuci, diberi minyak wangi dan serbuk; mereka sudah memakai sutera, stoking jala dan kasut satin putih dengan busur; gaya rambut hampir selesai. Sonya selesai berpakaian, dan begitu juga Countess; tetapi Natasha, yang bekerja untuk semua orang, ketinggalan. Dia masih duduk di hadapan cermin dengan kain peignoir yang tersarung di bahunya yang ramping. Sonya, sudah berpakaian, berdiri di tengah-tengah bilik dan, menekan kesakitan dengan jari kecilnya, menyematkan reben terakhir yang mencicit di bawah pin.

Marilah kita memperkenalkan ciri termodinamik yang sangat penting yang dipanggil kapasiti haba sistem(lazimnya dilambangkan dengan huruf DENGAN dengan indeks yang berbeza).

Kapasiti haba - nilai bahan tambahan, ia bergantung kepada jumlah bahan dalam sistem. Oleh itu, mereka juga memperkenalkan muatan haba tentu

Haba tertentu ialah kapasiti haba per unit jisim sesuatu bahan

Dan kapasiti haba molar

Kapasiti haba molar ialah muatan haba satu mol bahan

Oleh kerana jumlah haba bukan fungsi keadaan dan bergantung kepada proses, kapasiti haba juga akan bergantung kepada kaedah membekalkan haba kepada sistem. Untuk memahami perkara ini, mari kita ingat undang-undang pertama termodinamik. Membahagikan persamaan ( 2.4) setiap kenaikan asas suhu mutlak dT, kita mendapat hubungannya

Istilah kedua, seperti yang telah kita lihat, bergantung pada jenis proses. Perhatikan bahawa dalam kes umum sistem bukan ideal, interaksi zarah yang (molekul, atom, ion, dll.) tidak boleh diabaikan (lihat, sebagai contoh, § 2.5 di bawah, yang menganggap gas van der Waals), dalaman tenaga bergantung bukan sahaja pada suhu, tetapi juga pada isipadu sistem. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa tenaga interaksi bergantung pada jarak antara zarah yang berinteraksi. Apabila isipadu sistem berubah, kepekatan zarah berubah, oleh itu, jarak purata antara mereka berubah dan, sebagai akibatnya, tenaga interaksi dan keseluruhan tenaga dalaman sistem berubah. Dalam erti kata lain, dalam kes umum sistem bukan ideal

Oleh itu, dalam kes umum, sebutan pertama tidak boleh ditulis dalam bentuk jumlah terbitan; jumlah terbitan mesti digantikan dengan terbitan separa dengan petunjuk tambahan nilai malar di mana ia dikira. Sebagai contoh, untuk proses isochorik:

Atau untuk proses isobarik

Derivatif separa yang termasuk dalam ungkapan ini dikira menggunakan persamaan keadaan sistem, yang ditulis dalam bentuk. Contohnya, dalam kes khas gas ideal

derivatif ini adalah sama

Kami akan mempertimbangkan dua kes khas yang sepadan dengan proses menambah haba:

isipadu tetap;
tekanan berterusan dalam sistem.

Dalam kes pertama, kerja dA = 0 dan kita mendapat kapasiti haba CV gas ideal pada isipadu tetap:

Dengan mengambil kira tempahan di atas, untuk hubungan sistem bukan ideal (2.19) mesti ditulis dalam bentuk umum berikut

Menggantikan dalam 2.7 on , dan on kami serta-merta mendapat:

Untuk mengira kapasiti haba bagi gas ideal Dengan p pada tekanan tetap ( dp = 0) kita akan mengambil kira bahawa daripada persamaan ( 2.8) mengikut ungkapan untuk kerja asas dengan perubahan suhu yang sangat kecil

Akhirnya kita dapat

Membahagikan persamaan ini dengan bilangan mol bahan dalam sistem, kita memperoleh hubungan yang sama untuk kapasiti haba molar pada isipadu dan tekanan malar, dipanggil hubungan Mayer

Sebagai rujukan, kami membentangkan formula umum - untuk sistem sewenang-wenangnya - menyambungkan kapasiti haba isochorik dan isobarik:

Ungkapan (2.20) dan (2.21) diperoleh daripada formula ini dengan menggantikan ke dalamnya ungkapan untuk tenaga dalaman gas ideal dan menggunakan persamaan keadaannya (lihat di atas):

Muatan haba bagi jisim tertentu bahan pada tekanan malar adalah lebih besar daripada kapasiti haba pada isipadu malar, kerana sebahagian daripada tenaga yang dibekalkan dibelanjakan untuk melakukan kerja dan untuk pemanasan yang sama lebih banyak haba diperlukan. Perhatikan bahawa daripada (2.21) makna fizikal pemalar gas berikut:

Oleh itu, kapasiti haba ternyata bergantung bukan sahaja pada jenis bahan, tetapi juga pada keadaan di mana proses perubahan suhu berlaku.

Seperti yang kita lihat, kapasiti haba isochorik dan isobarik bagi gas ideal tidak bergantung pada suhu gas; untuk bahan sebenar, kapasiti haba ini juga bergantung, secara amnya, pada suhu itu sendiri. T.

Kapasiti haba isochorik dan isobarik bagi gas ideal boleh diperolehi terus daripada definisi umum, jika kita menggunakan formula yang diperolehi di atas ( 2.7) dan (2.10) untuk jumlah haba yang diterima oleh gas ideal semasa proses ini.

Untuk proses isochorik, ungkapan untuk CV mengikuti daripada ( 2.7):

Untuk proses isobarik, ungkapan untuk S hlm berikut dari (2.10):

Untuk kapasiti haba molar daripada ini kita mendapat ungkapan berikut

Nisbah kapasiti haba adalah sama dengan eksponen adiabatik:

Pada tahap termodinamik, adalah mustahil untuk meramalkan nilai berangka g; kami berjaya melakukan ini hanya apabila mempertimbangkan sifat mikroskopik sistem (lihat ungkapan (1.19), serta ( 1.28) untuk campuran gas). Daripada formula (1.19) dan (2.24) ramalan teori untuk kapasiti haba molar gas dan eksponen adiabatik mengikuti.

Gas monoatomik (i=3):

Gas diatomik (i=5):

Gas poliatomik (i=6):

Data eksperimen untuk pelbagai bahan diberikan dalam Jadual 1.

Jadual 1

bahan			g

Ia boleh dilihat bahawa model mudah gas ideal secara amnya menerangkan sifat-sifat gas sebenar dengan baik. Sila ambil perhatian bahawa kebetulan itu diperoleh tanpa mengambil kira darjah getaran kebebasan molekul gas.

Kami juga telah memberikan nilai kapasiti haba molar beberapa logam pada suhu bilik. Jika kita bayangkan kekisi kristal logam sebagai set tersusun bola pepejal yang disambungkan oleh spring ke bola jiran, maka setiap zarah hanya boleh bergetar dalam tiga arah ( saya kira = 3), dan setiap darjah kebebasan tersebut dikaitkan dengan kinetik k V T/2 dan tenaga potensi yang sama. Oleh itu, zarah kristal mempunyai tenaga dalaman (getaran). k V T. Mendarab dengan nombor Avogadro, kita memperoleh tenaga dalaman satu tahi lalat

dari manakah datangnya nilai muatan haba molar?

(Oleh kerana pekali kecil pengembangan haba pepejal, mereka tidak dibezakan dengan p Dan CV). Hubungan yang diberikan untuk kapasiti haba molar pepejal dipanggil Undang-undang Dulong dan Petit dan jadual menunjukkan persetujuan yang baik dengan nilai yang dikira

dengan eksperimen.

Bercakap tentang persetujuan yang baik antara hubungan yang diberikan dan data eksperimen, perlu diingatkan bahawa ia hanya diperhatikan dalam julat suhu tertentu. Dengan kata lain, kapasiti haba sistem bergantung pada suhu, dan formula (2.24) mempunyai skop yang terhad. Mari kita lihat Rajah dahulu. 2.10, yang menunjukkan pergantungan eksperimen kapasiti haba dengan TV gas hidrogen daripada suhu mutlak T.

nasi. 2.10. Kapasiti haba molar gas hidrogen H2 pada isipadu malar sebagai fungsi suhu (data eksperimen)

Di bawah, untuk ringkasnya, kita bercakap tentang ketiadaan darjah kebebasan tertentu dalam molekul dalam julat suhu tertentu. Marilah kami ingatkan anda sekali lagi bahawa apa yang kami bincangkan sebenarnya adalah perkara berikut. Atas sebab kuantum, sumbangan relatif kepada tenaga dalaman gas bagi jenis pergerakan individu benar-benar bergantung pada suhu dan dalam selang suhu tertentu boleh menjadi sangat kecil sehingga dalam eksperimen - sentiasa dilakukan dengan ketepatan terhingga - ia tidak dapat dilihat. Hasil eksperimen kelihatan seolah-olah jenis gerakan ini tidak wujud, dan tiada darjah kebebasan yang sepadan. Bilangan dan sifat darjah kebebasan ditentukan oleh struktur molekul dan tiga dimensi ruang kita - mereka tidak boleh bergantung pada suhu.

Sumbangan kepada tenaga dalaman bergantung kepada suhu dan boleh menjadi kecil.

Pada suhu di bawah 100 K kapasiti haba

yang menunjukkan ketiadaan darjah kebebasan putaran dan getaran dalam molekul. Kemudian, dengan peningkatan suhu, kapasiti haba dengan cepat meningkat kepada nilai klasik

ciri molekul diatomik dengan ikatan tegar di mana tiada darjah kebebasan getaran. Pada suhu di atas 2,000 K kapasiti haba menunjukkan lonjakan baru kepada nilai

Keputusan ini menunjukkan rupa darjah kebebasan getaran. Tetapi semua ini masih kelihatan tidak dapat dijelaskan. Mengapa molekul tidak boleh berputar pada suhu rendah? Dan mengapa getaran dalam molekul berlaku hanya pada suhu yang sangat tinggi? Bab sebelumnya memberikan pemeriksaan kualitatif ringkas tentang sebab kuantum untuk tingkah laku ini. Dan kini kita hanya boleh mengulangi bahawa keseluruhan perkara itu datang kepada fenomena kuantum secara khusus yang tidak dapat dijelaskan dari sudut fizik klasik. Fenomena ini dibincangkan secara terperinci dalam bahagian kursus seterusnya.

Maklumat tambahan

http://www.plib.ru/library/book/14222.html - Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Buku Panduan Fizik, Sains, 1977 - ms 236 - jadual ciri suhu "hidupkan" bagi darjah kebebasan molekul getaran dan putaran untuk beberapa gas tertentu;

Mari kita beralih kepada Rajah. 2.11, mewakili pergantungan kapasiti haba molar tiga unsur kimia (hablur) pada suhu. Pada suhu tinggi, ketiga-tiga lengkung cenderung kepada nilai yang sama

undang-undang sepadan Dulong dan Petit. Plumbum (Pb) dan besi (Fe) secara praktikal mempunyai nilai kapasiti haba mengehadkan ini sudah berada pada suhu bilik.

nasi. 2.11. Kebergantungan kapasiti haba molar untuk tiga unsur kimia - hablur plumbum, besi dan karbon (berlian) - pada suhu

Untuk berlian (C), suhu ini belum cukup tinggi. Dan pada suhu rendah, ketiga-tiga lengkung menunjukkan sisihan yang ketara daripada undang-undang Dulong dan Petit. Ini adalah satu lagi manifestasi sifat kuantum jirim. Fizik klasik ternyata tidak berkuasa untuk menerangkan banyak corak yang diperhatikan pada suhu rendah.

Maklumat tambahan

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/thermodynamics.htm - J. de Boer Pengenalan kepada fizik molekul dan termodinamik, Ed. IL, 1962 - ms 106–107, bahagian I, § 12 - sumbangan elektron kepada kapasiti haba logam pada suhu yang hampir kepada sifar mutlak;

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Perelman Ya.I. Adakah anda tahu fizik? Perpustakaan "Kuantum", keluaran 82, Sains, 1992. Halaman 132, soalan 137: jasad manakah yang mempunyai muatan haba paling besar (untuk jawapan, lihat muka surat 151);

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Perelman Ya.I. Adakah anda tahu fizik? Perpustakaan "Kuantum", keluaran 82, Sains, 1992. Halaman 132, soalan 135: mengenai pemanasan air dalam tiga keadaan - pepejal, cecair dan wap (untuk jawapan, lihat halaman 151);

http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1478.html - ensiklopedia fizikal. Kalorimetri. Kaedah untuk mengukur kapasiti haba diterangkan.

Haba tentu ialah tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 gram bahan tulen sebanyak 1°. Parameter bergantung pada komposisi kimia dan keadaan pengagregatannya: gas, cecair atau pepejal. Selepas penemuannya, pusingan baru pembangunan bermula dalam termodinamik, sains transien tenaga yang berkaitan dengan haba dan fungsi sistem.

Biasanya, kapasiti haba tentu dan termodinamik asas digunakan dalam pembuatan radiator dan sistem yang direka untuk menyejukkan kereta, serta dalam kimia, kejuruteraan nuklear dan aerodinamik. Jika anda ingin mengetahui bagaimana kapasiti haba spesifik dikira, kemudian baca artikel yang dicadangkan.

Sebelum anda mula mengira parameter secara langsung, anda harus membiasakan diri dengan formula dan komponennya.

Formula untuk mengira muatan haba tentu adalah seperti berikut:

c = Q/(m*∆T)

Pengetahuan tentang kuantiti dan sebutan simboliknya yang digunakan dalam pengiraan adalah amat penting. Walau bagaimanapun, adalah perlu bukan sahaja untuk mengetahui penampilan visual mereka, tetapi juga untuk memahami dengan jelas maksud setiap daripada mereka. Pengiraan muatan haba tentu bahan diwakili oleh komponen berikut:

ΔT ialah simbol yang menunjukkan perubahan beransur-ansur dalam suhu sesuatu bahan. Simbol "Δ" disebut delta.

ΔT = t2–t1, di mana

t1 - suhu utama;
t2 – suhu akhir selepas perubahan.

m – jisim bahan yang digunakan semasa pemanasan (g).

Q – jumlah haba (J/J)

Berdasarkan CR, persamaan lain boleh diterbitkan:

Q = m*кp*ΔT – jumlah haba;
m = Q/cr*(t2 - t1) – jisim bahan;
t1 = t2–(Q/tp*m) – suhu primer;
t2 = t1+(Q/tp*m) – suhu akhir.

Arahan untuk mengira parameter

Ambil formula pengiraan: Muatan haba = Q/(m*∆T)
Tulis data asal.
Gantikan mereka ke dalam formula.
Lakukan pengiraan dan dapatkan hasilnya.

Sebagai contoh, mari kita hitung bahan yang tidak diketahui seberat 480 gram dengan suhu 15ºC, yang, akibat pemanasan (membekalkan 35 ribu J), meningkat kepada 250º.

Mengikut arahan yang diberikan di atas, kami melakukan tindakan berikut:

Mari tuliskan data awal:

Q = 35 ribu J;
m = 480 g;
ΔT = t2–t1 =250–15 = 235 ºC.

Kami mengambil formula, menggantikan nilai dan menyelesaikan:

c=Q/(m*∆T)=35 ribu J/(480 g*235º)=35 ribu J/(112800 g*º)=0.31 J/g*º.

Pengiraan

Jom buat pengiraan C P air dan timah dalam keadaan berikut:

m = 500 gram;
t1 =24ºC dan t2 = 80ºC – untuk air;
t1 =20ºC dan t2 =180ºC – untuk timah;
Q = 28 ribu J.

Pertama, kita tentukan ΔT untuk air dan timah, masing-masing:

ΔТв = t2–t1 = 80–24 = 56ºC
ΔKepada = t2–t1 = 180–20 =160ºC

Kemudian kita dapati kapasiti haba tentu:

c=Q/(m*ΔTv)= 28 ribu J/(500 g *56ºC) = 28 ribu J/(28 ribu g*ºC) = 1 J/g*ºC.
c=Q/(m*ΔKe)=28 ribu J/(500 g*160ºC)=28 ribu J/(80 ribu g*ºC)=0.35 J/g*ºC.

Oleh itu, muatan haba tentu air ialah 1 J/g *ºC, dan timah ialah 0.35 J/g*ºC. Daripada ini kita boleh membuat kesimpulan bahawa dengan nilai input haba yang sama sebanyak 28 ribu Joule, timah akan memanas lebih cepat daripada air, kerana kapasiti habanya lebih rendah.

Bukan sahaja gas, cecair dan pepejal, tetapi juga produk makanan mempunyai kapasiti haba.

Bagaimana untuk mengira kapasiti haba makanan

Apabila mengira kapasiti kuasa persamaan akan mengambil bentuk berikut:

с=(4.180*w)+(1.711*p)+(1.928*f)+(1.547*c)+(0.908 *a), di mana:

w – jumlah air dalam produk;
p – jumlah protein dalam produk;
f – peratusan lemak;
c – peratusan karbohidrat;
a ialah peratusan komponen bukan organik.

Mari tentukan kapasiti haba keju krim Viola. Untuk melakukan ini, tulis nilai yang diperlukan dari komposisi produk (berat 140 gram):

air - 35 g;
protein - 12.9 g;
lemak - 25.8 g;
karbohidrat - 6.96 g;
komponen bukan organik - 21 g.

Kemudian kita dapati dengan:

с=(4.180*w)+(1.711*p)+(1.928*f)+(1.547*c)+(0.908*a)=(4.180*35)+(1.711*12.9)+(1.928*25 .8 ) + (1.547*6.96)+(0.908*21)=146.3+22.1+49.7+10.8+19.1=248 kJ/kg*ºC.

Sentiasa ingat bahawa:

Proses pemanasan logam adalah lebih cepat daripada air, kerana ia telah C P 2.5 kali kurang;
Jika boleh, tukar keputusan kepada susunan yang lebih tinggi jika keadaan membenarkan;
untuk menyemak keputusan, anda boleh menggunakan Internet dan melihat bahan yang dikira;
di bawah keadaan eksperimen yang sama, perubahan suhu yang lebih ketara akan diperhatikan untuk bahan dengan kapasiti haba tentu yang rendah.

Muatan haba tentu ialah ciri sesuatu bahan. Iaitu, ia berbeza untuk bahan yang berbeza. Di samping itu, bahan yang sama, tetapi dalam keadaan pengagregatan yang berbeza, mempunyai kapasiti haba tentu yang berbeza. Oleh itu, adalah betul untuk bercakap tentang muatan haba tentu bahan (kapasiti haba tentu air, kapasiti haba tentu emas, kapasiti haba tentu kayu, dll.).

Muatan haba tentu bahan tertentu menunjukkan berapa banyak haba (Q) mesti dipindahkan kepadanya untuk memanaskan 1 kilogram bahan ini sebanyak 1 darjah Celsius. Muatan haba tentu dilambangkan dengan huruf Latin c. Iaitu, c = Q/mt. Memandangkan t dan m adalah sama dengan perpaduan (1 kg dan 1 °C), maka muatan haba tentu adalah secara berangka sama dengan jumlah haba.

Walau bagaimanapun, haba dan kapasiti haba tentu mempunyai unit pengukuran yang berbeza. Haba (Q) dalam sistem Cu diukur dalam Joule (J). Dan kapasiti haba tentu adalah dalam Joule dibahagikan dengan kilogram didarab dengan darjah Celsius: J/(kg °C).

Jika muatan haba tentu bahan ialah, sebagai contoh, 390 J/(kg °C), ini bermakna jika 1 kg bahan ini dipanaskan sebanyak 1 °C, ia akan menyerap 390 J haba. Atau, dengan kata lain, untuk memanaskan 1 kg bahan ini sebanyak 1 °C, 390 J haba mesti dipindahkan kepadanya. Atau, jika 1 kg bahan ini disejukkan sebanyak 1 °C, maka ia akan mengeluarkan 390 J haba.

Jika bukan 1, tetapi 2 kg bahan dipanaskan sebanyak 1 °C, maka dua kali lebih banyak haba mesti dipindahkan kepadanya. Jadi untuk contoh di atas ia sudah menjadi 780 J. Perkara yang sama akan berlaku jika 1 kg bahan dipanaskan sebanyak 2 °C.

Muatan haba tentu bahan tidak bergantung pada suhu awalnya. Iaitu, jika, sebagai contoh, air cecair mempunyai kapasiti haba tentu 4200 J/(kg °C), maka pemanasan sebanyak 1 °C walaupun air dua puluh darjah atau sembilan puluh darjah sama-sama memerlukan 4200 J haba setiap 1 kg .

Tetapi ais mempunyai kapasiti haba tertentu yang berbeza daripada air cecair, hampir dua kali ganda kurang. Walau bagaimanapun, untuk memanaskannya sebanyak 1 °C, jumlah haba yang sama setiap 1 kg akan diperlukan, tanpa mengira suhu awalnya.

Kapasiti haba tertentu juga tidak bergantung kepada bentuk badan yang diperbuat daripada bahan ini. Bar keluli dan kepingan keluli yang mempunyai jisim yang sama akan memerlukan jumlah haba yang sama untuk memanaskannya dengan bilangan darjah yang sama. Perkara lain ialah pertukaran haba dengan persekitaran harus diabaikan. Lembaran mempunyai luas permukaan yang lebih besar daripada bar, yang bermaksud helaian mengeluarkan lebih banyak haba dan oleh itu akan menyejuk lebih cepat. Tetapi dalam keadaan ideal (apabila kehilangan haba boleh diabaikan), bentuk badan tidak penting. Oleh itu, mereka mengatakan bahawa kapasiti haba tentu adalah ciri bahan, tetapi bukan badan.

Jadi, kapasiti haba tentu bagi bahan yang berbeza adalah berbeza. Ini bermakna jika bahan yang berbeza diberikan dengan jisim yang sama dan suhu yang sama, maka untuk memanaskannya ke suhu yang berbeza, jumlah haba yang berbeza mesti dipindahkan kepada mereka. Sebagai contoh, satu kilogram kuprum akan memerlukan kira-kira 10 kali kurang haba daripada air. Iaitu, kuprum mempunyai kapasiti haba tentu yang lebih kurang 10 kali lebih rendah daripada air. Kita boleh mengatakan bahawa "kurang haba diletakkan dalam tembaga."

Jumlah haba yang mesti dipindahkan ke badan untuk memanaskannya dari satu suhu ke suhu yang lain didapati menggunakan formula berikut:

Q = cm(t k – t n)

Di sini tk dan tn ialah suhu akhir dan awal, m ialah jisim bahan, c ialah muatan haba tentunya. Muatan haba tentu biasanya diambil dari jadual. Daripada formula ini kapasiti haba tentu boleh dinyatakan.