Specifik varme er den mængde varme, der kræves for at ændre temperaturen på 1 gram af et stof med 1 Celsius.
For eksempel den specifikke varme af vand i den faste fase er 2.059 J / gC og 4.184 J / gC i den flydende fase.
Når det er sagt, hvad er den specifikke varme af kobber i alle tre af dets faser (flydende , fast stof og gas) i J / gC st standardtryk? Hvordan kan man finde ud af det?
Svar
NIST Webbook er generelt et godt sted at lede efter termokemiske data. Du kan se her , at der er data for alle tre faser. Det ser lidt skræmmende ud, men fordi varmekapaciteten ikke er konstant med temperaturen, udtrykkes den som en Shomate-ligning. Dybest set finder du ligningen, der starter med $ C ^ ° _p $ og erstatter parametrene fra tabellen nedenunder sammen med den ønskede temperatur, og du kan beregne varmekapaciteten for enhver temperatur inden for det interval, der vises øverst i tabellen. (bemærk at disse er molære varmekapaciteter, og du bliver nødt til at konvertere, hvis du vil have det i form af masse)
Hvis du foretrækker det, kan du bare klikke på View table for at få beregnede værdier ved bestemte temperaturer, hvilket sparer dig for beregningen.
Svar
Varmekapaciteten for et materiale er et mål for den varmeenergi (i J), som materialet (med masse M ig eller mol) absorberer eller frigiver i hver enhed stiger eller falder i temperatur (i ° C eller K).
Mens varmekapaciteten på de fleste materialer vil ge normalt være forskellige ved forskellige temperaturer og tryk, da de gennemgår interne strukturelle ændringer med temperaturen, er varmekapaciteten generelt angivet ved en given temperatur og et givet tryk. Disse er typisk citeret som “standardbetingelser” (som defineret af de forskellige standardmyndigheder rundt om i verden). For eksempel definerer National Institute of Standards and Technology (NIST) “standardbetingelser” som 20 ° C og 1 atm.
Nu er kobber et fast stof under temperaturen på 1358 K (1085 ° C) og har en specifik varmekapacitet på 0,386 J / gK eller 24,5 J / mol.K (ved 20 ° C og 1 atm).
Der findes forskellige empiriske formler, der gør det muligt at beregne kobberens specifikke varmekapacitet ved andre temperaturer, baseret på målinger taget i forskellige eksperimenter og tilpasse dataene til forskellige kurver såsom kubiske splines.
Se http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf for mere information.
Kobber er en væske mellem temperaturen på 1358K og 2835 K (2562 ° C) med ægte specifik varmekapacitet på 0,572 J / g / K eller 36,33 J / mol.K ved en temperatur på 1400K.
Mere nøjagtige værdier på specifik varme gives ved hjælp af egnede kurvetilpasningsformler baseret på eksperimentelle data. (Se: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Over det kogepunkt på 2835 K ( 2562 ° C) kobber fordamper Kobbergas har en specifik varmekapacitet på 25,14 (ved 3000 K) eller ved andre temperaturer givet ved Shomate-ligningen: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
hvor
$ t $ er temperaturen i Kelvin / 1000
$ A = -80.48635 $
$ B = 49,35865 $
$ C = -7,578061 $
$ D = 0,404960 $
$ E = 133,3382 $
Kilde : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Referencer: