Specifické teplo je množství tepla potřebné ke změně teploty 1 gramu látky o 1 Celsius.
Například měrné teplo vody v pevné fázi je 2,059 J / gC a 4,184 J / gC v kapalné fázi.
Jak již bylo řečeno, jaké je měrné teplo mědi ve všech třech jejích fázích (kapalina) , pevná látka a plyn) ve standardním tlaku J / gC? Jak by na to člověk přišel?
Odpověď
Webbook NIST je obecně dobrým místem pro hledání termochemických dat. zde můžete vidět, že existují data pro všechny tři fáze. Vypadá to trochu skličující, ale protože tepelná kapacita není konstantní s teplotou, vyjadřuje se to jako Shomateova rovnice. V zásadě najdete rovnici, která začíná $ C ^ ° _p $ a nahradíte parametry z níže uvedené tabulky spolu s požadovanou teplotu a můžete vypočítat tepelnou kapacitu pro libovolnou teplotu v rozsahu uvedeném v horní části tabulky. (Všimněte si, že se jedná o molární tepelné kapacity a vy budete muset převést, pokud to chcete z hlediska hmotnosti)
Pokud chcete, stačí kliknout na View table a získat vypočítané hodnoty při určitých teplotách, což vám výpočet ušetří.
Odpověď
Tepelná kapacita materiálu je měřítkem tepelné energie (v J), kterou materiál (o hmotnosti M v g nebo molech) absorbuje nebo uvolňuje pro každá jednotka zvyšuje nebo klesá teplotu (ve ° C nebo K).
Zatímco tepelná kapacita většina materiálů bude ge obvykle se liší při různých teplotách a tlacích, protože procházejí vnitřními strukturálními změnami s teplotou, tepelná kapacita se obecně uvádí při dané teplotě a tlaku. Ty se obvykle označují jako „standardní podmínky“ (jak je definují různé standardní úřady po celém světě). Například Národní institut pro standardy a technologie (NIST) definuje „standardní podmínky“ jako 20 ° C a 1 atm.
Nyní je měď pevnou látkou pod teplotou 1358 K (1085 ° C) a má specifickou tepelnou kapacitu 0,386 J / gK nebo 24,5 J / mol.K (při 20 ° C a 1 atm).
Existují různé empirické vzorce, které umožňují vypočítat měrnou tepelnou kapacitu mědi při jiných teplotách na základě měření provedených v různých experimentech a přizpůsobení dat různým křivkám, například kubickým spline.
Další informace najdete v http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf .
Měď je kapalina mezi teplotou 1358 K a 2835 K (2562 ° C) se skutečnou měrnou tepelnou kapacitou 0,572 J / g / K nebo 36,33 J / mol.K při teplotě 1400 K.
Přesnější hodnoty specifické teplo je dáno vhodnými vzorci pro zakřivení, založenými na experimentálních datech. (Viz: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Nad teplotou varu 2835 K ( Měď se odpařuje 2562 ° C. Měděný plyn má měrnou tepelnou kapacitu 25,14 (při 3000 K) nebo při jiných teplotách, daných Shomateovou rovnicí: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
kde
$ t $ je teplota v Kelvinech / 1000
$ A = -80,48635 $
$ B = 49,35865 $
$ C = -7,578061 $
$ D = 0,404960 $
$ E = 133,3382 $
Zdroj : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Odkazy: