Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова sn

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.

Удельная теплоемкость

Теплоемкость показывает, какое количество тепла нужно прибавить или отнять к массе, чтобы изменить температуру системы. Но только представьте, как много времени ушло бы на то, чтобы постоянно измерять теплоемкость каждой единицы материи. То есть, нам нужно нечто универсальное, что можно применить к любой системе. Этой палочкой-выручалочкой и выступает удельная теплоемкость.

Переносимое тепло зависит от перемены температуры, массы системы, вещества и состояния системы.

Тепло зависит от величины изменения температуры, массы и состояния вещества. (а) – Количество переданного тепла прямо пропорционально перемене температуры. Чтобы удвоить изменение температурного показателя, необходимо увеличить количество тепла. (b) – Объем переданного тепла прямо пропорционален массе. (с) – Объем передаваемого тепла зависит от состояния вещества. Например, по сравнению с медью вам понадобится в 10.8 раз больше объема тепла, чтобы изменить температуру на такой же показатель для воды

Вы легко разберетесь в связи между переменой температуры и массой. Кинетическая энергия выступает пропорциональной абсолютной температуре, как внутренняя энергия. Переданное тепло приравнивается к изменению внутренней энергии, поэтому тепло становится пропорциональным массе и перемене температуры. Также есть прямая связь с состоянием вещества. Количественная связь вмещает три элемента:

Q = mcΔT (Q – символ переноса тепла, m – масса вещества, ΔT – изменение температурной отметки).

Теплоемкость отображает собою объем тепла, который нужен для изменения температуры массы 1 кг на 1°C. Изменение температуры (ΔT) одинаково в Кельвинах и Цельсиях. Общая теплоемкость выступает результатом удельной теплоемкости и массы вещества:

C = mc или c = C/m = C/ρV (ρ – плотность вещества, V – объем).

Как определить, какая удельная теплоемкость у веществ? Значение теплоемкости находят в специальных таблицах, потому что не существует метода подсчета. Мы проводим эмпирические замеры. В нижней таблице сможете изучить удельную теплоемкость для разных веществ

Если не принимать во внимание газы, то удельная теплоемкость довольно слабая. У воды она в 5 раз больше, чем у стекла, и в 10 раз превышает показатель железа

Введение
  • Обзор тепла
  • Тепло как энергетический перенос
  • Внутренняя энергия
Удельная теплоемкость
  • Теплоемкость
  • Удельная теплоемкость
  • Калориметрия
  • Удельная теплота для идеального газа при постоянном давлении и объеме
  • Решение проблем с калориметрией
Изменение фазы и скрытая теплота
Методы переноса тепла
  • Проводимость
  • Конвекция
  • Излучения
Глобальное потепление
Фазовое равновесие
  • Испарение
  • Испаряющая атмосфера

Теплоёмкость для различных процессов и состояний вещества

Понятие теплоёмкости определено как для веществ в различных агрегатных состояниях (твёрдых тел, жидкостей, газов), так и для ансамблей частиц и квазичастиц (в физике металлов, например, говорят о теплоёмкости электронного газа).

Теплоёмкость идеального газа

Основная статья: Теплоёмкость идеального газа

Теплоёмкость системы невзаимодействующих частиц (например, идеального газа) определяется числом степеней свободы частиц.

Молярная теплоёмкость при постоянном объёме:

CV=dUdT=i2R,{\displaystyle C_{V}={dU \over dT}={\frac {i}{2}}R,}

где R{\displaystyle R} ≈ 8,31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная, i{\displaystyle i} — число .

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении связана с CV{\displaystyle C_{V}} соотношением Майера:

CP=CV+R=i+22R.{\displaystyle C_{P}=C_{V}+R={{i+2} \over 2}R.}

Теплоёмкость кристаллов

Сравнение моделей Дебая и Эйнштейна для теплоёмкости твёрдого тела

Существует несколько теорий теплоёмкости твердого тела:

  • Закон Дюлонга — Пти и закон Джоуля — Коппа. Оба закона выведены из классических представлений и с определенной точностью справедливы лишь для нормальных температур (примерно от 15 °C до 100 °C).
  • Квантовая теория теплоёмкостей Эйнштейна. Первое применение квантовых законов к описанию теплоёмкости.
  • Квантовая теория теплоёмкостей Дебая. Содержит наиболее полное описание и хорошо согласуется с экспериментом.

Удельная теплоемкость воды

Международный Комитет Мер и Весов принял в 1950 г. предложенные В. Дж. де Хаасом значения: cv = (15° С) = 4,1855дж/г · град С (соответствует значению, данному Бэрджем в 1941 г.); отсюда для ср(t °C) получается следующая формула:

Эта формула была дана Осборном, Стимсоном и Гиннингсом.

Во всех последующих таблицах значения с даны в единицах дж/г · град · С

Температура, °С 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4,2174 4,2138 4,2104 4,2074 4,2045 4,2019 4,1996 4,1974 4,1954 4,1936
10 4,1919 4,1904 4,1890 4,1877 4,1866 4,1855 4,1846 4,1837 4,1829 4,1822
20 4,1816 4,1810 4,1805 4,1801 4,1797 4,1793 4,1790 4,1787 4,1785 4,1783
30 4,1782 4,1781 4,1780 4,1780 4,1779 4,1779 4,1780 4,1780 4,1781 4,1782
40 4,1783 4,1784 4,1786 4,1788 4,1789 4,1792 4,1794 4,1796 4,1799 4,1801
50 4,1804 4,1807 4,1811 4,1814 4,1817 4,1821 4,1825 4,1829 4,1833 4,1837
60 4,1841 4,1846 4,1850 4,1855 4,1860 4,1865 4,1871 4,1876 4,1882 4,1887
70 4,1893 4,1899 4,1905 4,1912 4,1918 4,1925 4,1932 4,1939 4,1946 4,1954
80 4,1961 4,1969 4,1977 4,1985 4,1994 4,2002 4,2011 4,2020 4,2029 4,2039
90 4,2048 4,2058 4,2068 4,2078 4,2089 4,2100 4,2111 4,2122 4,2133 4,2145

Теплоемкость.

Теплоемкость – свойство материала поглощать определенное количество тепла при нагревании и выделять его при охлаждении.

Удельная теплоемкость – количество тепла, необходимое для нагревания единицы количества вещества на один градус.

Формула для расчёта удельной теплоёмкости (или табл.знач.):

,

где — удельная теплоёмкость,

— количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении),

— масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества,

— разность конечной и начальной температур вещества.

В зависимости от единиц измерения количества вещества различают:

· массовую теплоемкость С , Дж / (кг К) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к единице массы вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры;

· объемную теплоемкость С’, Дж / (м3 К) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к единице объёма вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры;

· мольную теплоемкость СМ , Дж / (кмоль К) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 молю вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры.

Между различными видами теплоемкостей существует следующая зависимость:

С’ = СМ/22,4 ; С = СМ/М ; С = С’/ρ .

Различают среднюю (Сm) и истинную (С) теплоемкость:

Сm = q1-2/(t2–t1) , С = lim(q/t)=dq/dt=dq/dT,

где q1-2 – теплота, подводимая к газу в процессе нагревания от температуры t1 до температуры t2 .

Истинная теплоемкость – первая производная от количества теплоты, подводимой в процессе нагрева к телу, по его температуре.

Теплоемкость газа не постоянна. Она зависит от температуры и давления. Влияние давления на теплоемкость газов незначительное, поэтому обычно учитывают только влияние температуры.

Зависимости средней теплоемкости от температуры:

если тело нагревается от 0 до некоторой температуры t: Сm =a+bt/2;

если тело нагревается от температуры t1 до температуры t2: Сm =a+b(t1+t2),

где a, b, – коэффициенты, зависящие от природы газа, определяются экспериментально и приводятся в справочных таблицах.

Теплоемкость зависит от способа подвода теплоты к газу. Чаще всего используют 2 способа:

при V = const ( изохорный процесс ) — Cv;

при P = const ( изобарный процесс ) — Ср.

Теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме связаны между собой следующими соотношениями:

Ср = Cv + R – уравнение Майера; Ср / Cv = к , (1)

где R — газовая постоянная, Дж /( кг К);

к — показатель адиабаты , зависит от количества атомов в молекуле газа: для одноатомных газов — к = 1,66; для двухатомных газов — к = 1,4; для трех- и многоатомных — к = 1,33 .

Анализ уравнений (1) показывает, что во время нагревания газа при P=const затрачивается тепла больше, чем при V=const.

Значение теплоемкости приближенно можно рассчитать следующим образом:

CV= R / (к — 1) ; CP= к R / (к – 1).

Массовую Ссм и объемную С’см теплоемость газовых смесей определяют по формулам:

Cсм = Σ (Ci gi ) ; C’см= Σ (C’i ri ) ,

где Ci– массовая теплоемкость отдельного газа, Дж/(кгК);

gi– массовые доли газов, составляющих смесь;

C’i– объемная теплоемкость отдельного газа, Дж/(м3К);

ri– объемные доли газов, составляющих смесь.

Количество теплоты, необходимое на нагрев тела, можно определить следующим образом:

Q = mС(t2-t1),

где С – удельная теплоемкость вещества.

Рассмотрим пример:

Газ (воздух) нагревается от начальной температуры t1=25oC до t2=130oC, масса газа m=21кг. Определить количество подведенного к воздуху тепла Q, считая удельную теплоемкость воздуха постоянной с=const=1,0301 кДж/кг·К. Выразить количество теплоты Q в килокалориях (ккал).

Решение:

Q = mС(t2-t1)=21·1,0301·(130-25)=2271 кДж·0,239=542,769ккал.

Ответ: Q = 2271 кДж=542,769ккал.

Примеры, поясняющие понятие удельной теплоемкости

Сегодняшний урок будет посвящен такому физическому понятию, как удельная теплоемкость.

Как уже говорилось на прошлом уроке, такая величина, как количество теплоты, зависит от массы тела, разности температур и природы вещества этого тела. Вот именно род вещества характеризуется такой величиной, как удельная теплоемкость. Рассмотрим то, как удельная теплоемкость характеризует вещество, на примерах.

Пример 1. Представим, что необходимо нагреть 1 кг воды на . Для этого, естественно, понадобится определенное количество теплоты. Вот это количество теплоты и будет определять удельную теплоемкость воды, а в общем удельную теплоемкость любого вещества (рис. 1). Например, для такого нагрева воды нам потребуется 4200 Дж теплоты.

Рис. 1. Удельная теплоемкость воды

Пример 2. Если рассмотреть нагревание 1 кг какого-либо другого вещества на , например стали или железа, то потребуется уже другое количество теплоты, оно и будет являться удельной теплоемкостью для этого вещества (рис. 2). Для свинца понадобится в таком случае 130 Дж теплоты.

Рис. 2. Удельная теплоемкость свинца

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.

Удельная теплоемкость вещества. Расчет количества теплоты

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления

Количество теплоты – это энергия, которую тело теряет или приобретает при теплопередаче. Это понятно и из названия. При остывании тело будет терять некое количество теплоты, а при нагревании – поглощать.Количество теплоты зависит:
1) от массы, чем больше масса тела, тем большее количество теплоты надо затратить на изменение его температуры на один градус.
2) от того вещества, из которого оно состоит, то есть от рода вещества.
3) от температуры, так как разность температур тела до и после теплопередачи также важна для физических расчетов.

Удельная теплоемкость вещества — это величина показывает, какое количество теплоты надо передать телу массой один килограмм, чтобы его температура увеличилась на один градус Цельсия. Измеряется в Дж/(кг * ˚С). Существует эта величина не по собственной прихоти, а по причине разности свойств различных веществ.Обозначается удельная теплоемкость буквой c и применяется в формуле для расчета количества теплоты.

Удельная теплоемкость воды примерно в десять раз выше удельной теплоемкости железа, поэтому кастрюля нагреется в десять раз быстрее воды в ней. Любопытно, что удельная теплоемкость льда в два раза меньше теплоемкости воды. Поэтому лед будет нагреваться в два раза быстрее воды. Растопить лед проще, чем нагреть воду. 

Расчет количества теплоты:
Исходя из всего вышесказанного, мы можем определить количество теплоты формулой:
Q=cm(t2 — t1 ) ,
где Q – количество теплоты,
m – масса тела,
(t2 — t1 ) – разность между начальной и конечной температурами тела

Формула удельной теплоемкости: c = Q / m*(t2 — t1 )
По этой формуле можно рассчитать количество тепла, которое нам необходимо, чтобы нагреть конкретное тело до определенной температуры. 
Удельную теплоемкость различных веществ можно найти из соответствующих таблиц.
Также из этой формулы можно выразить:
• m = Q / c*(t2 — t1 ) — массу тела
• t1 = t2 — (Q / c*m) — начальную температуру тела
• t2 = t1 + (Q / c*m) — конечную температуру тела
• Δt =(t2 — t1 ) = (Q / c*m) — разницу температур (дельта t)

Удельная теплоемкость твердых тел и жидкостей – величина постоянная, известная, легко рассчитываемая. А что касается удельной теплоемкости газов, то величина эта очень различна в разных ситуациях. Возьмем для примера воздух. Удельная теплоемкость воздуха зависит от состава, влажности, атмосферного давления.
При этом, при увеличении температуры, газ увеличивается в объеме, и нам надо ввести еще одно значение – постоянного или переменного объема, что тоже повлияет на теплоемкость. Поэтому при расчетах количества теплоты для воздуха и других газов пользуются специальными графиками величин удельной теплоемкости газов в зависимости от различных факторов и условий.

                                                                               ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ 
 Задача № 1. На сколько изменяется внутренняя энергия Царь-пушки массой 40 т при максимальном зарегистрированном в Москве перепаде температуры от + 36 °С до — 42,2 °С? Удельная теплоемкость металла 0,45 кДж/(кг • К).
Дано:m = 40 тt1 = — 42,2 °Сt2 = + 36 °Сс = 0,45 кДж/(кг • К) СИ40000 кг450 Дж / (кг•°С)   Решение:Q1= с•m• t1 = 450 Дж / (кг•°С)*40000 кг*- 42,2 °С  = -759600000 Дж =  — 759,6 МДжQ2= с•m• t2 =450 Дж / (кг•°С)*40000 кг*36 °С = 648000000Дж = 648 МДжQ = Q2 — Q1 =648МДж  +759,6 МДж = 1408 МДж  Ответ: на 1408 МДж.
Q =?
 Задача № 2. До какой температуры раскаляется почва в Узбекистане, если внутренняя энергия каждого кубометра изменяется при этом на 93,744 МДж? Начальная температура почвы 17 °С, плотность грунта 1800 кг/м3, его удельная теплоемкость 0,84 кДж/(кг • К).
Дано:V = 1 м 3ρ = 1800 кг/м3t1 = 17 °С
с = 0,84 кДж/(кг • К)
Q = 93,744 МДж
Решение:Q= с•m• (t2 — t1)m = V *ρQ= с•V •ρ• (t2 — t1) 9374400Дж = 840 Дж/(кг • К)*1 м 3*1800 кг/м3(t2 — 17 °С)93744000 = 1512000(t2 — 17)93744000 = 1512000t2 — 2570400011944800 = 1512000t2t2 = 79 °С  Ответ: 79 °С 
t2 = ?
Задача № 3 Какова масса куска янтаря, хранящегося в Паланге, если при изменении температуры от 5 до 18 °С его энергия увеличилась на 93,6 кДж?
Дано:t1 = 18°С
t2 = 5 °С
с = 2 кДж/(кг • К)
Q = 93,6 кДж
Решение:Q= с•m• (t2 — t1) 93600 = 2000 * m *(18 — 5) m = 93600/26000 = 3,6 кг  Ответ: 3,6 кг
m = ?

Теория | Калькуляторы | ГДЗ | Таблицы и знаки | Переменка | Главная Карта Сайта

Шаги

Часть 1

Освойте основы

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.

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».

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:

Часть 2

Вычислите удельную теплоемкость

  1. 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. 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. 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. 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)

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).

Удельная теплоемкость расплавленных металлов и сжиженных газов. Удельная теплоемкость металлов и сплавов. Удельная теплоемкость твердых веществ. Удельная теплоемкость газов и паров. Удельная теплоемкость жидкостей.

Удельная теплоемкость расплавленных металлов и сжиженных газов

Расплавленный металл или сжиженный газ Температура, оС Удельная теплоемкость
кДж/(кг К) ккал/(кг оС)
Азот -200,4 2,01 0,48
Алюминий 660-1000 1,09 0,26
Водород -257,4 7,41 1,77
Воздух -193,0 1,97 0,47
Гелий -269,0 4,19 1,00
Золото 1065-1300 0,14 0,034
Кислород -200,3 1,63 0,39
Натрий 100 1,34 0,33
Олово 250 0,25 0,060
Свинец 327 0,16 0,039
Серебро 960-1300 0,29 0,069

Удельная теплоемкость металлов и сплавов

Металл иои сплав Температура, оС Удельная теплоемкость
кДж/(кг К) ккал/(кг оС)
Алюминий 0-200 0,92 0,22
Вольфрам 0-1600 0,15 0,036
Железо 0-100 0,46 0,11
  0-500 0,54 0,13
Золото 0-1000 0,13 0,032
Иридий 0-500 0,15 0,037
Магний 0-500 1,10 0,27
Медь 0-300 0,40 0,097
Никель 0-300 0,50 0,12
Олово 0-200 0,23 0,056
Платина 0-500 0,14 0,033
Свинец 0-300 0,14 0,033
Серебро 0-500 0,25 0,059
Сталь 50-300 0,50 0,12
Цинк 0-300 0,40 0,097
Чугун 0-200 0,54 0,13

Удельная темлоемкость твердых веществ

Вещество Удельная теплоемкость Вещество Удельная теплоемкость
кДж/(кг К) ккал/(кг оС) кДж/(кг К) ккал/(кг оС)
Азот твердый (при t=-250 oC) 0,46 0,11 Кислород твердый (при t=-200,3 oC) 1,60 0,39
Бетон (при t=20 oC) 0,88 0,21 Лед (в интервале от -40 до 0oC) 2,10 0,50
Бумага (при t=20 oC) 1,50 0,36 Нафталин (при t=20 oC) 1,30 0,31
Воздух твердый (при t=-193 oC) 2,0 0,47 Парафин (при t=20 oC) 2,89 0,69
Графит 0,75 0,18 Пробка 2,00 0,48
Дерево: Стекло:
        дуб 2,40 0,57             обыкновенное 0,67 0,16
       ель,
сосна
2,70 0,65 зеркальное 0,79 0,19
Каменная соль 0,92 0,22 лабораторное 0,84 0,20
Камень 0,84 0,20 Фарфор 1,10 0,26
Кирпич (при t=0 oC) 0,88 0,21 Шифер (при t=20 oC) 0,75 0,18

Удельная теплоемкость металлов и сплавов (при нормальном атмосферном давлении)

Металл или сплав Температура, оС Удельная теплоемкость
кДж/(кг К) ккал/(кг оС)
Алюминий 0-200 0,92 0,22
Вольфрам 0-1600 0,15 0,036
Железо 0-100 0,46 0,11
  0-500 0,54 0,13
Золото 0-1000 0,13 0,032
Иридий 0-500 0,15 0,037
Магний 0-500 1,10 0,27
Медь 0-300 0,40 0,097
Никель 0-300 0,50 0,12
Олово 0-200 0,23 0,056
Платина 0-500 0,14 0,033
Свинец 0-300 0,14 0,033
Серебро 0-500 0,25 0,059
Сталь 50-300 0,50 0,12
Цинк 0-300 0,40 0,097
Чугун 0-200 0,54 0,13

Удельная теплоемкость жидкостей (при нормальном атмосферном давлении)

Жидкость Температура, оС Удельная теплоемкость
кДж/(кг К) ккал/(кг оС)
Бензин (Б-70) 20 2,05 0,49
Вода 1-100 4,19 1,00
Глицерин 0-100 2,43 0,58
Керосин 0-100 2,09 0,50
Масло машинное 0-100 1,67 0,40
Масло подсолнечное 20 1,76 0,42
Мед 20 2,43 0,58
Молоко 20 3,94 0,94
Нефть 0-100 1,67-2,09 0,40-0,50
Ртуть 0-300 0,138 0,033
Спирт 20 2,47 0,59
Эфир 18 3,34 0,56

Значения удельной теплоёмкости некоторых веществ

Приведены значения удельной теплоёмкости при постоянном давлении (Cp).

Стандартные значения удельной теплоёмкости
Вещество Агрегатное состояние Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·K)
Водород газ 14,304
Аммиак газ 4,359—5,475
Гелий газ 5,193
Вода (300 К, 27 °C) жидкость 4,1806
Сусло пивное жидкость 3,927
Литий твёрдое тело 3,582
Этанол жидкость 2,438
Лёд (273 К, 0 °C) твёрдое тело 2,11
Водяной пар (373 К, 100 °C) газ 2,0784
Нефтяные масла жидкость 1,670—2,010
Бериллий твёрдое тело 1,825
Азот газ 1,040
Воздух (100 % влажность) газ 1,030
Воздух (сухой, 300 К, 27 °C) газ 1,007
Кислород (O2) газ 0,918
Алюминий твёрдое тело 0,897
Графит твёрдое тело 0,709
Стекло кварцевое твёрдое тело 0,703
Чугун твёрдое тело 0,554
Алмаз твёрдое тело 0,502
Сталь твёрдое тело 0,468
Железо твёрдое тело 0,449
Медь твёрдое тело 0,385
Латунь твёрдое тело 0,920
Молибден твёрдое тело 0,251
Олово (белое) твёрдое тело 0,227
Ртуть жидкость 0,140
Вольфрам твёрдое тело 0,132
Свинец твёрдое тело 0,130
Золото твёрдое тело 0,129
Значения приведены для стандартных условий (T = +25 °C, P = 100 кПа), если это не оговорено особо.
Значения удельной теплоёмкости для некоторых строительных материалов
Вещество Удельная теплоёмкостькДж/(кг·K)
Древесина 1,700
Гипс 1,090
Асфальт 0,920
Талькохлорит 0,980
Бетон 0,880
Мрамор, слюда 0,880
Стекло оконное 0,840
Кирпич керамический красный 0,840—0,880
Кирпич силикатный 0,750—0,840
Песок 0,835
Почва 0,800
Гранит 0,790
Стекло кронглас 0,670
Стекло флинт 0,503
Сталь 0,470

Информация о статье

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 20 человек(а).

Категории: Физика

На других языках:

English: Calculate Specific Heat, Español: calcular el calor específico, Italiano: Calcolare il Calore Specifico, Deutsch: Die spezifische Wärmekapazität berechnen, Português: Calcular o Calor Específico, 中文: 计算比热, Français: calculer la chaleur spécifique, Bahasa Indonesia: Menghitung Kalor Jenis, Nederlands: Soortelijke warmte berekenen, العربية: حساب الحرارة النوعية

Эту страницу просматривали 82 886 раз.

Была ли эта статья полезной?

Да
Нет

 

Вариант 4

A1. Для получения 1800 Дж теплоты 200 г железа нагрели на 20 °С. Какова удельная теплоемкость железа?

1) 450 Дж/(кг·К)
2) 1300 Дж/(кг·К)
3) 1800 Дж/(кг·К)
4) 180 Дж/(кг·К)

А2. Какое свойство отличает кристаллическое тело от аморфного?

1) анизотропность
2) прозрачность
3) твердость
4) прочность

А3. На графике показаны кривые нагревания двух жидкостей одинаковой массы при постоянной мощности подводимого тепла. Отношение температур кипения первого вещества к температуре кипения второго вещества равно

1) 1/3
2) 1/2
3) 2
4) 3

А4. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа в закрытом сосуде уменьшилась в 2 раза. При этом температура газа

1) не изменилась
2) повысилась в 4 раза
3) понизилась в 2 раза
4) понизилась в 4 раза

А5. В двух сосудах находится одинаковое количество азота. С газом в сосудах происходят процессы, показанные на рV-диаграмме. Сравните работы, совершенные над газами в сосудах.

1) A1 > A2
2) A1 A2
3) A1 = A2 > 0
4) A1 = A2 = 0

B1. В электрический кофейник налили воду объемом 0,8 л при температуре 30 °С и включили нагреватель. Через какое время после включения выкипит вся вода, если мощность нагревателя 1 кВт, КПД нагревателя 0,8? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К). Удельная теплота парообразования воды 2256 кДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ

А) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует
Б) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа
В) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА

1) изохорный
2) адиабатный
3) изотермический
4) изобарный

C1. В калориметре находился 1 кг льда. Какой была температура льда, если после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °С, в калориметре установилось тепловое равновесие при (-2 °С)? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), льда 2100 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

Литература

  • Артемов А. В. Физическая химия. — М.: Академия, 2013. — 288 с. — (Бакалавриат). — ISBN 978-5-7695-9550-9.
  •  (недоступная ссылка)
  •  (недоступная ссылка)
  •  (недоступная ссылка)
  • Ипполитов Е. Г., Артемов А. В., Батраков В.В. Физическая химия / Под ред. Е. Г. Ипполитова. — М.: Академия, 2005. — 448 с. — (Высшее профессиональное образование). — ISBN 978-5-7695-1456-6.
  •  (недоступная ссылка)
  • Лифшиц Е. М. // Физическая энциклопедия / Ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Советская Энциклопедия, 1992. — Т. 5. — С. 77–78.
  • Лифшиц Е. М. // Большая советская энциклопедия / Ред. А. М. Прохоров. — 3-е издание. — М.: Большая Советская Энциклопедия, 1976. — Т. 25. — С. 451.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 5-е, исправленное. — М.: Физматлит, 2006. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — 544 с. — ISBN 5-9221-0601-5.
  • // Большая российская энциклопедия. — М.: Большая российская энциклопедия, 2016. — Т. 32. — С. 54.

Удельная, молярная и объёмная теплоёмкости

Основные статьи: Удельная теплоёмкость, Молярная теплоёмкость и Объёмная теплоёмкость

Очевидно, что чем больше масса тела, тем больше требуется теплоты для его нагревания, и теплоёмкость тела пропорциональна количеству вещества, содержащегося в нём. Количество вещества может характеризоваться массой или количеством молей. Поэтому удобно пользоваться понятиями удельной теплоёмкости (теплоёмкости единицы массы тела):

c=Cm{\displaystyle c={C \over m}}

и молярной теплоёмкости (теплоёмкости одного моля вещества):

Cμ=Cν,{\displaystyle C_{\mu }={C \over \nu },}

где ν=mμ{\displaystyle \nu ={m \over \mu }} — количество вещества в теле; m{\displaystyle m} — масса тела; μ{\displaystyle \mu } — молярная масса. Молярная и удельная теплоёмкости связаны соотношением Cμ=cμ{\displaystyle C_{\mu }=c\mu }.

Объёмная теплоёмкость (теплоёмкость единицы объёма тела):

C′=CV.{\displaystyle C’={C \over V}.}

Плотность чугуна, температура плавления и коэффициент линейного расширения

В таблице представлена плотность чугуна различных сортов, а также температура плавления чугуна и его коэффициент теплового линейного расширения (КТлР).

Следует отметить что плотность чугуна в зависимости от сорта находится в диапазоне от 6600 до 7700 кг/м3. Температура плавления чугуна составляет от 1095 до 1315°С, а его КТлР от 10,5 до 18·10-6 1/град.

Плотность чугуна, температура плавления и коэффициент расширения
Плотность чугуна, кг/м3
Серый чугун наименее плотный высокоуглеродистый 6600-6950
Серый чугун обычный средней плотности 7000-7300
Высококачественный чугун малоуглеродистый 7400-7500
Жаростойкий, жаропрочный 7500-7600
Чугун высоколегированный аустенитного класса 7500-7700
Температура плавления чугуна, °С
Обычный серый чугун 1095-1315
Жаростойкий чугун 1300
Коэффициент линейного расширения чугуна (КТлР), 1/град
Обычный серый при температуре 20…450°С 10,5·10-6
Обычный серый при температуре 20…750°С 14·10-6
Высоколегированный аустенитного класса при температуре 20…150°С (16…18)·10-6
Жаростойкий чугун при температуре 20…250°С 16,7·10-6
Жаростойкий чугун при температуре 250…750°С 17,6·10-6
  1. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  2. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник.

Отношение удельных теплоемкостей cp и сv для газов и паров

γ — отношение удельной теплоемкости при постоянном давлении к удельной теплоемкости при постоянном объеме.

Для непосредственного определения γ обычно применяется метод, основанный на адиабатическом расширении газа; для этого можно, например, определять скорость звука в газах. Зная давление или температуру непосредственно после адиабатического расши­рения (метод Клемана и Дезорма и метод Луммера и Прингсхейма), y можно найти из уравнений:

или

Газ Температура, C γ
Аргон 1,667
Гелий 1,63
Криптон 19 1,689
Ксенон 19 1,666
Неон 19 1,642
Пары ртути 310 1,666
Азот 20 1,401
Азота окись 1,394
Водород 4—17 1,407/8
Кислород 5—14 1,400
Окись углерода 1800 1,297
Воздух (сухой) —79,3 1,405
Воздух (сухой) 0—17 1,401/2
Воздух (сухой) 500 1,357
Воздух (сухой) 900 1,32
Воздух (сухой) (200 атм) 0

—79,3

1,828

2,333

Азота закись N2O 1,324
Азота перекись N2O4 20 1,172
Азота перекись NO2 150 1,31
Аммиак NH3 1,336
Озон 1,29 1)
Пары воды 100 1,334
Сернистый газ 16—34 1,26
Сернистый газ 500 1,2
Сероводород H2S 1,340
Сероуглерод CS2 1,239
Углекислый газ 4—11 1,300
Углекислый газ 300 1,22
Углекислый газ 500 1,20
Ацетилен С2Н2 1,26
Бензол 20 1,40
Бензол 99,7 1,105
Метан СН4 1,313-
Метил бромистый 1,274
Метил йодистый 1,286
Метил хлористый 19—30 1,279
Пропан С3Н8 1,130
Спирт метиловый 99,7 1,256
Спирт этиловый 53 1,133
Спирт этиловый 99,8 1,134
Уксусная кислота 136,5 1,147
Хлороформ СНСl3 24—42

99,8

1,110

1,150

Четыреххлористый углерод СС1 1,130
Этан С2Н6 1,22
Этил бромистый 1,188
Этил хлористый 22,7 1,187
Этилен С2Н4 1,264
Эфир этиловый 12—20 1,024
Эфир этиловый 99,7 1,112
1) Экстраполировано

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, — М.: 1960.

Ссылка на основную публикацию