Исходя из правила аддитивности, теплоемкость сплава, состоящего из двух веществ, может быть вычислена приближенно по соотношению [c.196]
Формула (63) особенно пригодна для подсчета теплоемкостей сплавов. Вследствие эмпиричности указанной формул].] необходимо брать для суммирования следующие значения теплоемкости элементов [c.98]
При отсутствии каких-либо непосредственных или косвенных данных для определения удельной теплоемкости сплавов, шлаков, стекол и растворов может быть использована приближенная формула [c.64]
Пример 3. Подсчитать удельную теплоемкость сплава, состоящего из 50,7% Bi, 25,0% РЬ, 10,1% d и 14,27о Sn. [c.99]
Значение теплоемкости сплава указанного состава равно 0,0352 ккал/кг. 7 99 [c.99]
Пример 4. Подсчитать удельную теплоемкость сплава, состоящего из 50,7% В5, 25,0% РЬ, 10,1% СсЗ и 14,27о п. [c.133]
Пример 6. Вычислить массовую теплоемкость сплава состава (масс, доли, 7о) В] 50,7 РЬ 25,0 Сс1 10,1 5п 14,2, если [кДж/(кг-К)] для висмута 0,122 свинца 0,129 кадмия 0,231 олова 0,221, [c.31]
Решение. Массовую теплоемкость сплава вычисляем по формуле (11,16) [c.31]
Теплоемкость сплава указанного состава по справочным данным 0,147 кДж/(кг-К). Следовательно, вычисленные величины хорошо совпадают со справочными данными. [c.31]
Рассчитать по правилу смешения массовую теплоемкость сплава состава (масс, доли, %) А1 11 Ре 5 N1 6 Си 78. Средняя массовая теплоемкость металлов, образующих сплав, при комнатной температуре меди 0,394 алюминия 0,935 железа 0,456 никеля 0,445 кДж/(кг-К). Сравнить полученный результат с табличным С = 0,457 кДж/(кг-К). [c.36]
Для органических жидкостей предложен ряд эмпирических методов расчета теплоемкости, основанных на аддитивности теплоемкости атомов и связей, составляющих молекулу. Их вклады сведены в различные таблицы. Для приближенного расчета удельных теплоемкостей сплавов, шлаков, стекол, растворов и других сложных систем можно пользоваться также правилом аддитивности, заключающемся в сложении вкладов, вносимых каждым компонентом в соответствии с его массовой долей в рассматриваемой системе [c.337]
Решение. Удельную теплоемкость сплава рассчитаем по формуле (53) [c.48]
Плотность равна 10,2 г/см , коэффициент термического линейного расширения в интервале температур 20—100° С составляет 5,74-10 , а в интервале температур 20—1000° С—6,06 10 1/°С. Теплоемкость сплавов указана в табл. 27. [c.143]
Значение теплоемкости сплава указанного состава равно 0,0352 ккал кг, что дает расхождение с вычисленным 20/о. [c.133]
Так, молекулярная теплоемкость сплава СиА], состоящего из двух атомов (и = 2), равна С = 26,8 2 = 53,6 дж/моль теплоемкость хлороплатината калия, состоящего из 9 атомов (л = 9), равна С== 26,8 9 = 241 дж/моль град . [c.93]
Теплоемкость сплава указанного состава 0,147 кдж/кг. град. [c.95]
Большой интерес для металлургии и ряда других отраслей промышленности имеет вопрос о теплоемкостях сплавов (металлических сплавов, шлаков, стекол и т. д.). За отсутствием достаточно достоверных теоретических сведений в этой области приходится рассчитывать теплоемкости таких сплавов по правилу смешения [c.268]
Большой интерес для металлургии представляет вопрос о теплоемкости сплавов (например металлических сплавов, шлаков, стекол). За отсутствием сколько-нибудь достоверных теоретических исследований в этой области приходится рассчитывать теплоемкости этих сплавов по способу смешения (правило аддитивности) [c.52]
Формула (53) особенно пригодна для подсчета теплоемкостей сплавов. Теплоемкость растворов с повышением их концентрации в большинстве случаев падает и не подчиняется строго правилу аддитивности. Однако достаточно точно теплоемкость растворов в пределах концентраций до 40—50% можно определить по правилу смешения (аналогично газовым смесям). При растворении кислот и щелочей в воде наблюдаются глубокие физико-химические изменения и подсчет теплоемкостей по правилу смешения допустим только при незначительных концентрациях. Для определения тепло- [c.45]
Пример 7. Вычислить удельную теплоемкость сплава состава (вес. %) В1 50,7 РЬ 25,0 d 10,1 5п 14,2 если Ср 8 (кдж кг-град) для висмута 0,122, свинца 0,129, кадмия 0,231, олова 0,221. [c.48]
Рассчитать по правилу смешения удельную теплоемкость сплава состава (вес %) А1 11,0 Ре 5,0 N1 6,0 Си 78. Средняя удельная теплоемкость металлов, входящих в состав сплава, при комнатной температуре кдж кг-град) меди 0,394 алюминия 0,935 железа [c.54]
Так, эквимольный сплав меди и золота проявляет около некоторой температуры (Т 710 К) аномальное поведение. Именно в этой точке теплоемкость сплава и коэффициент термического расширения претерпевают скачок. Вид кривой для теплоемкости показан на рис. 52. Температура, при которой наблюдается это явление, называют температурой (или точкой) Кюри, по аналогии с температурой исчезновения ферромагнетизма, изучавшейся Пьером Кюри. Пик, изображенный на рисунке, напоминает греческую букву к (ламбда), а потому точку, соответствующую пику по температурной шкале, называют ламбда-точкой. Вгл.УП , 2 упоминается еще об одной Я,-точке, соответствующей переходу (жидкий Не1) (жидкий НеП). [c.128]
Теплоемкость сплавов, шлаков, стекол и ров при отсутствии каких-либо непосредственных или данных может быть вычислена по приближенной формуле [c.62]
Так, например, молекулярная теплоемкость сплава СиА1, состоящего из двух атомов (п = 2), равна С=6,4 2- [c.97]
Рассчитать массовую теплоемкость сплава, состоящего из 807о меди и 20% олова при 25°С. Средняя массовая теплоемкость меди в интервале 20—100°С равна 0,394 кДж/(кг-К), а олова в интервале 19—99°С 0,231 кДж/(кг-К). Сравнить полученный результат с табличным С = 0,3606 кДж/(кг-К). [c.36]
На рис. 63 показана зависимость теплоемкости сплава меди с цинком от температуры. Резкий пик графика при температуре около 480° С указывает на наличие фазового перехода второго рода упорядоченная фаза Си2п переходит в неупорядоченное состояние. Аналогичный ход теплоемкости можно наблюдать и при магнитном превращении ферромагнетика вблизи точки Кюри. [c.146]
П. П. Кузьменко и Г. И. Кальная [11], исследуя теплоемкость сплавов M.g— d, установили, что температура упорядочения сплава Mgз d равна 150° С, однако при этой температуре в сплаве еще сохраняется ближний порядок, который разрушается полностью при 170°. [c.41]
Так, например, молекулярная теплоемкость сплава СиА1, состояп1его из двух атомов (я = 2), равна С= 6,4 2 = 12,8 кал/г-мол) теплоемкость хлорплатината калия, состоящего из 9 атомов (я = 9), равна С = 6,4 9 = 57,6 ка>г/ г-,иол . [c.131]
Изучению каталитической активности компактных сплавов Рд—КЬ по отношению к реакции выделения водорода посвящена работа Хора [8]. Измерения проводились с а-КЬ—Рд—Н и р-КЬ—Рд—Н. Скорость реакции для обеих систем имеет максимум в области 5 ат. % КЬ, причем на р-КЬ—Рд—Н ката.-лизаторе скорость реакции выше, чем на а-КЬ—Рд—И. Сопоставляя полученные результаты с данными по зависимости магнитной босприимчивости и коэффициента электронной теплоемкости сплавов Рд—НЬ от состава сплава, автор делает предположение, что скорость реакции на КЬ—Рд—Н-катодах является функцией плотности состояний энергии на уровне Ферми. Для сплавов, содержащих больше 30 ат. % КЬ, не наблюдается разницы Б скорости процесса для систем а-НЬ—Рд—И и р-КЬ—Рд—Н. Поэтому представляется, что растворимость водорода имеет предел вблизи состава сплава, содержащего 30 ат. % ЕЬ. [c.95]
Рассчитать удельную теплоемкость сплава, состоящего из 80% меди и 20% олова (при комнатной температуре). Средняя удельная теплоемкость меди в ин-те рвале от 20 до 100° С 0,394 кдж1кг-град, а олова 0,231 кдж1кг-град в интервале температур от 19 до 99°. Сравнить полученный результат с табличным (С= = 0,3606 кдж кг град). [c.54]
В термохимической лаборатории МГУ М. М. Поповым и Г. Л. Гальченко была построена калориметрическая установка для измерения твердых веществ в области 100—700° С методом непрерывного ввода теплоты и измерены окислов и галогенидов урана, а также некоторых солей натрия, калия и бария [164]. Эти измерения сопровождались исследованием фазовых переходов в изучаемых веществах. Адиабатический калориметр, также работающий по принципу непрерывного нагрева, сконструирован на кафедре неорганической химии МГУ К. Г. Хомяковым с сотрудниками и использован для исследования теплоемкостей сплавов при температурах до 800—850° С [165]. Вакуумный калориметр оригинальной конструкции для измерения силикатов до 1100° С был построен в Институте химии силикатов А. Г. Бо-гановым и В. Н. Глушковой [166]. [c.330]
Задача 2. Подсчитать удельную теплоемкость сплава Вуда 25,85 /о РЬ, 6,99 /о d, 52,43% Bi, 14,73″/ Sn [c.32]
Техно-химические расчёты Издание 2 (1950) — [
c.131
,
c.544
]
Техно-химические расчёты Издание 4 (1966) — [
c.94
,
c.465
]
Физическая химия Том 2 (1936) — [
c.50
]
Химическая термодинамика Издание 2 (1953) — [
c.62
]
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Удельная теплоемкость — это энергия, необходимая для того, чтобы поднять температуру одного грамма чистого вещества на один градус Цельсия. Удельная теплоемкость вещества зависит от его химического состава и агрегатного состояния. Открытие удельной теплоемкости подстегнуло развитие термодинамики, науки о переходах энергии, касающейся теплоты и работы системы. Удельная теплоемкость и термодинамика широко используются в химии, ядерной инженерии и аэродинамики, а также в повседневной жизни для радиаторов и систем охлаждения автомобилей. Если вы хотите узнать, как вычислить удельную теплоемкость, следуйте приведенной ниже инструкции.
-
1
Ознакомьтесь с величинами, которые используются для расчета удельной теплоемкости. Очень важно знать величины, которые используются для расчета удельной теплоемкости. Вы должны знать, как выглядит символ каждой величины, и понимать, что он означает. Далее приведены величины, которые обычно используются в выражении для расчета удельной теплоемкости вещества:
- Дельта, или символ «Δ», подразумевает изменение величины.
- Например, если ваша первая температура (T1) составляет 150 ºC, а вторая (T2) составляет 20 ºC, тогда ΔT, или изменение температуры, составит 150 ºC – 20 ºC = 130 ºC.
- Масса образца обозначается буквой «m».
- Количество теплоты обозначается буквой «Q». Единица измерения количества теплоты — «Дж», или Джоуль.
- «T» — это температура вещества.
- Удельная теплоемкость обозначается буквой «Cp».
- Дельта, или символ «Δ», подразумевает изменение величины.
-
2
Освойте выражение для определения удельной теплоемкости. Ознакомившись с величинами, которые используются для вычисления удельной теплоемкости, вы должны выучить уравнение для определения удельной теплоемкости вещества. Формула имеет вид: Cp = Q/mΔT.
- Вы можете оперировать этой формулой, если хотите узнать изменение количества теплоты вместо удельной теплоемкости. Вот как это будет выглядеть:
- ΔQ = mCpΔT
Реклама
- Вы можете оперировать этой формулой, если хотите узнать изменение количества теплоты вместо удельной теплоемкости. Вот как это будет выглядеть:
-
1
Изучите формулу. Сначала вам нужно изучить выражение для того, чтобы понять, что вам нужно сделать, чтобы найти удельную теплоемкость. Давайте рассмотрим следующую задачу: Определите удельную теплоемкость 350 г неизвестного вещества, если при сообщении ему 34 700 дж теплоты его температура поднялась с 22 до 173 ºC без фазовых переходов.
-
2
Запишите известные и неизвестные факторы. Разобравшись с задачей, вы можете записать все известные и неизвестные переменные, чтобы лучше понять, с чем вы имеете дело. Вот как это делается:
- m = 350 г
- Q = 34 700 Дж
- ΔT = 173 ºC – 22 ºC = 151 ºC
- Cp = неизвестно
-
3
Подставьте неизвестные факторы в уравнение. Известны все значения за исключением «Cpc», поэтому необходимо подставить в исходное уравнение все остальные факторы и найти «Cp». Делать это нужно так:
- Исходное уравнение: Cp = Q/mΔT
- c = 34 700 Дж/(350 г x 151 ºC)
-
4
Найдите ответ. Теперь, после того как вы подставили известные величины в выражение, вам осталось выполнить несколько простейших арифметических действий, чтобы узнать ответ. Удельная теплоемкость — окончательный ответ — составляет 0,65657521286 Дж/(г x ºC).
- Cp = 34,700 Дж/(350 г x 151 ºC)
- Cp = 34,700 Дж/(52850 г x ºC)
- Cp = 0,65657521286 Дж/(г x ºC)
Реклама
Советы
- Металл нагревается быстрее воды из-за низкой удельной теплоемкости.
- При нахождении удельной теплоемкости сокращайте единицы измерения тогда, когда это возможно.
- Удельную теплоемкость многих материалов можно найти в интернете для проверки вашего ответа.
- Иногда для изучения процессе теплопередачи в процессе физических или химических превращений может использоваться калориметр.
- Изменение температуры при прочих равных условиях значительнее для материалов с низкой удельной теплоемкостью.
- Системная единица СИ (Международная система единиц измерения) удельной теплоемкости — джоуль на градус Цельсия на грамм. В странах с британской системой мер она измеряется в калориях на градус Фаренгейта на фунт.
- Изучите формулу расчета удельной теплоемкости пищевых продуктов Cp = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a — это уравнение для нахождения удельной теплоемкости, где «w» — процентное содержание воды в продукте, «p» — процентное содержание белков, «f» — процентное содержание жиров, «c» — процентное содержание углеводов и «a» — процентное содержание неорганических компонентов. Уравнение учитывает массовую долю (x) всех твердых веществ, которые составляют пищу. Расчет удельной теплоемкости приведен в кДж/(кг х K).
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 112 580 раз.
Была ли эта статья полезной?
Теплоемкость – сплав
Cтраница 1
Теплоемкость сплава определяется по уменьшению температуры при передаче тепла твердому телу с известной теплоемкостью. Кавакгми [157, 158] независимо разработал метод, пе существу аналогичный предыдущему; однако он ввел дополнительные усовершенствования, позволяющие исследовать металлы с высокой температурой плавления ( до 1200 С) и, особенно, с большими теплотами смешения.
[1]
Теплоемкость сплава, согласно правилу Коппа – Неймана, можно подсчитать по известным теплоемкостям компонентов Сг и С2 С ргСг р2С2, где р1 и р2 – соответственно массовая доля компонентов при определении удельной теплоемкости и атомная доля при расчете атомной теплоемкости.
[2]
Теплоемкость сплавов солей подчиняется закону аддитивности, что дает основание рассчитать их через теплоемкости компонент, составляющих эти сплавы.
[4]
Значение теплоемкости сплава указанного состава равно 0 0352 ккал.
[5]
По изменению теплоемкости сплавов в зависимости от свойств, структуры и температуры можно судить о процессах превращений, происходящих в сплавах.
[6]
Паркинсон и Кварингтон [201] исследовали теплоемкость сплава В уда и высокотемпературного полимера аральдита. Их результаты ниже 10 К представлены на фиг.
[8]
График 13.7 изображает температурную зависимость теплоемкости сплава Cu3Au со строго упорядоченным размещением атомов в гранецентрированной ре – лву шетке. Из графика видно, что при е-грид температуре около 391 К тепло – Q22 емкость сплава Cu3Au резко меняется. Появление пика на этом графике объясняется нарушением упорядоченности в размещении частиц, которое начинается при температуре около 250 К, затем все возрастает, сначала медленно, а затем быстро, но и после прохождения пика сразу не прекращается. Нарушение порядка состоит в том, что атомы меди и атомы золота не занимают в решетке определенных мест, а размещаются как попало.
[9]
На рис. 63 показана зависимость теплоемкости сплава меди с цинком от температуры. Резкий пик графика при температуре около 480 С указывает на наличие фазового перехода второго рода: упорядоченная фаза CuZn переходит в неупорядоченное состояние.
[11]
На рис. 2.11 показана зависимость теплоемкости сплава меди с цинком от температуры. Резкий пик графика при температуре около 4802 С указывает на наличие фазового перехода второго рода.
[12]
Формула ( 63) особенно пригодна для подсчета теплоемкостей сплавов.
[14]
Формула ( 53) особенно пригодна для подсчета теплоемкостей сплавов. Теплоемкость растворов с повышением их концентрации в большинстве случаев падает и не подчиняется строго правилу аддитивности. При растворении кислот и щелочей в воде наблюдаются глубокие физико-химические изменения и подсчет теплоемкостей по правилу смешения допустим только при незначительных концентрациях.
[15]
Страницы:
1
2
Удельная теплоёмкость — это энергия, которая требуется для увеличения температуры 1 грамма чистого вещества на 1°. Параметр зависит от его химического состава и агрегатного состояния: газообразное, жидкое или твёрдое тело. После его открытия начался новый виток развития термодинамики, науки о переходных процессах энергии, которые касаются теплоты и функционирования системы.
Как правило, удельная теплоёмкость и основы термодинамики используются при изготовлении радиаторов и систем, предназначенных для охлаждения автомобилей, а также в химии, ядерной инженерии и аэродинамике. Если вы хотите узнать, как рассчитывается удельная теплоёмкость, то ознакомьтесь с предложенной статьёй.
Содержание:
- Формула
- Инструкция по расчёту параметра
- Расчёт
- Как рассчитать теплоемкость продуктов питания
- Полезные советы
- Видео
Формула
Перед тем, как приступить к непосредственному расчёту параметра следует ознакомиться с формулой и её компонентами.
Формула для расчёта удельной теплоёмкости имеет следующий вид:
- с = Q/(m*∆T)
Знание величин и их символических обозначений, использующихся при расчёте, крайне важно. Однако необходимо не только знать их визуальный вид, но и чётко представлять значение каждого из них. Расчёт удельной теплоёмкости вещества представлен следующими компонентами:
ΔT – символ, означающий постепенное изменение температуры вещества. Символ «Δ» произносится как дельта.
ΔT можно рассчитать по формуле:
ΔT = t2–t1, где
- t1 – первичная температура;
- t2 – конечная температура после изменения.
m – масса вещества используемого при нагреве (гр).
Q – количество теплоты (Дж/J)
На основании Цр можно вывести и другие уравнения:
- Q = m*цp*ΔT – количество теплоты ;
- m = Q/цр*(t2 – t1) – массы вещества;
- t1 = t2–(Q/цp*m) – первичной температуры;
- t2 = t1+(Q/цp*m) – конечной температуры.
Инструкция по расчёту параметра
Рассчитать с вещества достаточно просто и чтобы это сделать нужно, выполнить следующие шаги:
- Взять расчётную формулу: Теплоемкость = Q/(m*∆T)
- Выписать исходные данные.
- Подставить их в формулу.
- Провести расчёт и получим результат.
В качестве примера произведём расчёт неизвестного вещества массой 480 грамм обладающего температурой 15ºC, которая в результате нагрева (подвода 35 тыс. Дж) увеличилась до 250º.
Согласно инструкции приведённой выше производим следующие действия:
Выписываем исходные данные:
- Q = 35 тыс. Дж;
- m = 480 г;
- ΔT = t2–t1 =250–15 = 235 ºC.
Берём формулу, подставляем значения и решаем:
с=Q/(m*∆T)=35тыс.Дж/(480 г*235º)=35тыс.Дж/(112800 г*º)=0,31 Дж/г*º.
Расчёт
Выполним расчёт CP воды и олова при следующих условиях:
- m = 500 грамм;
- t1 =24ºC и t2 = 80ºC – для воды;
- t1 =20ºC и t2 =180ºC – для олова;
- Q = 28 тыс. Дж.
Для начала определяем ΔT для воды и олова соответственно:
- ΔТв = t2–t1 = 80–24 = 56ºC
- ΔТо = t2–t1 = 180–20 =160ºC
Затем находим удельную теплоёмкость:
- с=Q/(m*ΔТв)= 28 тыс. Дж/(500 г *56ºC) = 28 тыс.Дж/(28 тыс.г*ºC) = 1 Дж/г*ºC.
- с=Q/(m*ΔТо)=28тыс.Дж/(500 гр*160ºC)=28 тыс.Дж/(80 тыс.г*ºC)=0,35 Дж/г*ºC.
Таким образом, удельная теплоемкость воды составила 1 Дж/г *ºC, а олова 0,35 Дж/г*ºC. Отсюда можно сделать вывод о том, что при равном значении подводимого тепла в 28 тыс. Дж олово нагрется быстрее воды, поскольку его теплоёмкость меньше.
Теплоёмкостью обладают не только газы, жидкости и твёрдые тела, но и продукты питания.
Как рассчитать теплоемкость продуктов питания
При расчёте емкости питания уравнение примет следующий вид:
с=(4.180*w)+(1.711*p)+(1.928*f)+(1.547*c)+(0.908 *a), где:
- w – количество воды в продукте;
- p – количество белков в продукте;
- f – процентное содержание жиров;
- c – процентное содержание углеводов;
- a – процентное содержание неорганических компонентов.
Определим теплоемкость плавленого сливочного сыра Viola. Для этого выписываем нужные значения из состава продукта (масса 140 грамм):
- вода – 35 г;
- белки – 12,9 г;
- жиры – 25,8 г;
- углеводы – 6,96 г;
- неорганические компоненты – 21 г.
Затем находим с:
- 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 кДж /кг*ºC.
Полезные советы
Всегда помните, что:
- процесс нагревания металла проходит быстрее, чем у воды, так как он обладает CP в 2,5 раза меньше;
- по возможности преобразуйте полученные результаты в более высокий порядок, если позволяют условия;
- в целях проверки результатов можно воспользоваться интернетом и посмотреть с для расчётного вещества;
- при равных экспериментальных условиях более значительные температурные изменения будут наблюдаться у материалов с низкой удельной теплоёмкостью.
Видео
Разобраться в этой теме вам поможет видео урок.
Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.
Пример:
для нагревания (1) кг воды на (1°C) требуется количество теплоты, равное (4200) Дж. А если нагревать (1) кг цинка на (1°C), то потребуется всего (400) Дж.
Удельная теплоёмкость вещества — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой (1) кг для того, чтобы его температура изменилась на (1~°C).
([c]=1frac{Дж}{кг cdot °C}).
Пример:
по таблице удельной теплоёмкости твёрдых веществ находим, что удельная теплоёмкость алюминия составляет (c(Al)=920 frac{Дж}{кг cdot °C}). Поэтому при охлаждении (1) килограмма алюминия на (1) градус Цельсия ((°C)) выделяется (920) джоулей энергии. Столько же необходимо для нагревания (1) килограмма на алюминия на (1) градус Цельсия ((°C)).
Ниже представлены значения удельной теплоёмкости для некоторых веществ.
Твёрдые вещества
Вещество |
(c), Дж/(кг·°C) |
Алюминий |
(920) |
Бетон |
(880) |
Дерево |
(2700) |
Железо, сталь |
(460) |
Золото |
(130) |
Кирпич |
(750) |
Латунь |
(380) |
Лёд |
(2100) |
Медь |
(380) |
Нафталин |
(1300) |
Олово |
(230) |
Парафин |
(3200) |
Песок |
(970) |
Платина |
(130) |
Свинец |
(120) |
Серебро |
(240) |
Стекло |
(840) |
Цемент |
(800) |
Цинк |
(400) |
Чугун |
(550) |
Сера |
(710) |
Жидкости
Вещество |
(c), Дж/(кг·°C) |
Вода |
(4200) |
Глицерин |
(2400) |
Керосин |
(2140) |
Масло подсолнечное |
(1700) |
Масло трансформаторное |
(2000) |
Ртуть |
(120) |
Спирт этиловый |
(2400) |
Эфир серный |
(2300) |
Газы (при постоянном давлении и температуре (20°C))
Вещество |
(c), Дж/(кг·°C) |
Азот |
(1000) |
Аммиак |
(2100) |
Водород |
(14300) |
Водяной пар |
(2200) |
Воздух |
(1000) |
Гелий |
(5200) |
Кислород |
(920) |
Углекислый газ |
(830) |
Удельная теплоёмкость реальных газов, в отличие от идеальных газов, зависит от давления и температуры. И если зависимостью удельной теплоёмкости реальных газов от давления в практических задачах можно пренебречь, то зависимость удельной теплоёмкости газов от температуры необходимо учитывать, поскольку она очень существенна.
Обрати внимание!
Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.
Пример:
вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную (4200) Дж/(кг·°C), в твёрдом состоянии (лёд) — (2100) Дж/(кг·°C), в газообразном состоянии (водяной пар) — (2200) Дж/(кг·°C).
Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью. Но самое интересное, что теплоёмкость воды снижается при температуре от (0°C) до (37°C) и снова растёт при дальнейшем нагревании (рис. (1)).
Рис. (1). График удельной теплоёмкости воды
В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. А зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. Это явление оказывает влияние на климат данного региона. Летом здесь нет изнуряющей жары, а зимой — лютых морозов.
Высокая удельная теплоёмкость воды нашла широкое применение в различных областях: от медицинских грелок до систем отопления и охлаждения.
Задумывались ли вы, почему воду используют при тушении пожаров? Из-за большой теплоёмкости. При соприкосновении с горящим предметом вода забирает у него большое количество теплоты. Оно значительно больше, чем при использовании такого же количества любой другой жидкости.
Помимо непосредственного отвода тепла, вода гасит пламя ещё и косвенным образом. Водяной пар, образующийся при контакте с огнём, окутывает горящее тело, предотвращая поступление кислорода, без которого горение невозможно.
Какой водой эффективнее тушить огонь: горячей или холодной? Горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная. Дело в том, что нагретая вода скорее превратится в пар, а значит, и отсечёт поступление воздуха к горящему объекту.
Источники:
Рис. 1. Автор: Epop — собственная работа. Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10750129.