Hvordan beregne varmekapasitet: 8 trinn (med bilder)

Innholdsfortegnelse:

Hvordan beregne varmekapasitet: 8 trinn (med bilder)
Hvordan beregne varmekapasitet: 8 trinn (med bilder)

Video: Hvordan beregne varmekapasitet: 8 trinn (med bilder)

Video: Hvordan beregne varmekapasitet: 8 trinn (med bilder)
Video: 25 fantastiske gadgets og apparater til hjemmet fra Amazon ▶2 2024, Mars
Anonim

Varmekapasitet måler hvor mye energi du trenger å tilføre noe for å gjøre det en grad varmere. Å finne varmekapasiteten til noe kommer ned til en enkel formel - bare del mengden varmeenergi som leveres av temperaturendringen for å bestemme hvor mye energi som trengs per grad. Hvert materiale i verden har en annen varmekapasitet. (Kilde: Standard 10 Physics book)

Formel: Varmekapasitet = (Varmeenergi levert) / (Stigning i temperatur)

Trinn

Metode 1 av 2: Beregning av et objekts varmekapasitet

Beregn varmekapasitet Trinn 1
Beregn varmekapasitet Trinn 1

Trinn 1. Kjenn formelen for varmekapasitet

Varmekapasitet til et objekt kan beregnes ved å dele mengden varmeenergi som tilføres (E) med den tilsvarende temperaturendringen (T). Vår ligning er: Varmekapasitet = E / T.

  • Eksempel: Det tar 2000 Joule energi å varme en blokk opp til 5 grader Celsius - hva er blokkas varmekapasitet?
  • Varmekapasitet = E / T
  • Varmekapasitet = 2000 Joule / 5 C
  • Varmekapasitet = 400 Joule per grad Celsius (J/C)
Beregn varmekapasitet Trinn 2
Beregn varmekapasitet Trinn 2

Trinn 2. Finn forskjellen i temperatur ved endringer av flere grader

For eksempel, hvis jeg vil vite varmekapasiteten til en blokk, og jeg vet at det tar 60 Joule å øke temperaturen på blokken fra 8 grader til 20 grader, må jeg vite forskjellen mellom de to temperaturene for å få varmen min kapasitet. Siden 20 - 8 = 12, endret temperaturen på blokken med 12 grader. Derfor:

  • Varmekapasitet = E / T
  • Varmekapasitet på blokken = 60 Joule / (20C - 8C)
  • 60 Joule / 12 C
  • Varmekapasitet på blokken = 5 J/C
Beregn varmekapasitet Trinn 3
Beregn varmekapasitet Trinn 3

Trinn 3. Legg til de riktige enhetene i svaret ditt for å gi det mening

En varmekapasitet på 300 betyr ingenting hvis du ikke vet hvordan den ble målt. Varmekapasitet måles med energien som trengs per grad. Så hvis vi måler energien i joule, og endringen av temperaturen i Celsius, vil vårt endelige svar representere hvor mange Joule vi trengte per grad Celsius. Dermed vil vi representere svaret vårt som 300 J/C, eller 300 Joule per grad celsius.

Hvis du måler varmeenergi i kalorier og temperatur i Kelvin, vil det endelige svaret være 300 C/K

Beregn varmekapasitet Trinn 4
Beregn varmekapasitet Trinn 4

Trinn 4. Vet at denne ligningen også fungerer for kjøling av objekter

Når noe blir to grader kaldere, mister det nøyaktig samme mengde varme som det ville oppnå å bli 2 grader varmere. Så hvis du blir spurt: "Hva er varmekapasiteten til et objekt hvis det mister 50 Joule energi og faller 5 grader Celsius", kan du fortsatt bruke ligningen vår:

  • Varmekapasitet: 50J / 5C
  • Varmekapasitet = 10 J/C

Metode 2 av 2: Bruke materialets spesifikke varme

Beregn varmekapasitet Trinn 5
Beregn varmekapasitet Trinn 5

Trinn 1. Vet at spesifikk varme refererer til energien som trengs for å øke ett gram med en grad

Når du finner varmekapasiteten til en enhet av noe (1 gram, 1 unse, 1 kilo osv.), Har du funnet objektets spesifikke varme. Spesifikk varme forteller deg mengden energi som trengs for å heve hver enhet en grad. For eksempel tar det.417 Joule å øke 1 gram vann 1 grad Celsius. Så, vanns spesifikke varme er.417 J/C per gram.

Den spesifikke varmen til et materiale er konstant. Det betyr at alt rent vann har samme spesifikke varme-.417 J/C

Beregn varmekapasitet Trinn 6
Beregn varmekapasitet Trinn 6

Trinn 2. Bruk varmekapasitetsformelen for å finne et materialets spesifikke varme

Det er enkelt å finne det, bare divider det endelige svaret med massen av objektet. Dette forteller deg hvor mye energi som var nødvendig for hver bit av objektet, for eksempel hvor mange joule som endrer temperaturen i bare ett gram is.

  • Eksempel: "Jeg har 100 gram is. Det tar 406 Joule å øke temperaturen på isen 2 grader Celsius- hva er den spesifikke varmen til is?" '
  • Varmekapasitet for 100 g is = 406J / 2C
  • Varmekapasitet for 100 g is = 203 J/C
  • Varmekapasitet for 1g is = 2,03 J/C per gram
  • Hvis du er forvirret, tenk på det på denne måten - det tar 2,03 Joule å øke hvert eneste gram is en grad. Så hvis vi har 100 gram is trenger vi 100 ganger så mange Joule for å varme det hele.
Beregn varmekapasitet Trinn 7
Beregn varmekapasitet Trinn 7

Trinn 3. Bruk spesifikk varme for å finne energien som trengs for å heve materiale til enhver temperatur

Et materiales spesifikke varme forteller deg hvor mye energi som trengs for å heve en enhet (vanligvis 1 gram) en enkelt grad. For å finne varmen som trengs for å heve et objekt til en hvilken som helst temperatur, multipliserer vi ganske enkelt alle delene sammen. Nødvendig energi = masse x spesifikk varme x temperaturendring.

Svaret er alltid i din energienhet, for eksempel Joules.

  • Eksempel: "Hvis den spesifikke varmen av aluminium er.902 Joule per gram, hvor mange Joule tar det å heve 5 gram aluminium 2 grader Celsius?
  • Nødvendig energi = 5g x.902J/C x 2C
  • Nødvendig energi = 9,2 J
Beregn varmekapasitet Trinn 8
Beregn varmekapasitet Trinn 8

Trinn 4. Kjenn den spesifikke varmen til vanlige materialer

For å hjelpe deg med å lære, lær de vanlige spesifikke heatene du kan se på en test eller et møte i det virkelige liv. Hva kan du lære av dem? Legg for eksempel merke til at den spesifikke varmen til metaller er mye lavere enn tre - derfor oppvarmes en metallskje raskere enn tre hvis den blir liggende i en varm kopp sjokolade. Lavere spesifikke varmer betyr at et objekt blir raskere varmt.

  • Vann: 4,179 J/C
  • Luft: 1,01 J/C
  • Tre: 1,76
  • Aluminium:.902 J/C
  • Gull:.129 J/C
  • Jern:.450

Video - Ved å bruke denne tjenesten kan noe informasjon bli delt med YouTube

Tips

  • S. I. -enheten for varmekapasitet er Joule per Kelvin, ikke bare Joules
  • Endring i temperatur er representert ved deltaenhetstemperatur ikke bare enhetstemperatur (si: 30 Delta K ikke bare 30K)
  • Varmen (energien) må være i Joule (S. I.) [Anbefalt]

Anbefalt: