A fajlagos hő az a hőmennyiség, amely szükséges ahhoz, hogy 1 gramm anyag hőmérsékletét 1 Celsiusszal megváltoztassa.
Például a szilárd fázisban a víz fajlagos hője 2,059 J / gC és 4,184 J / gC a folyékony fázisban.
Ennek ellenére, mi a réz fajlagos hője mindhárom fázisában (folyékony) szilárd és gáz) J / gC standard nyomásban? Hogyan találná ki ezt valaki?
Válasz
A NIST Webbook általában jó hely termokémiai adatok keresésére. itt láthatja, hogy mindhárom fázisra van adat. Kicsit ijesztőnek tűnik, de mivel a hőteljesítmény nem állandó a hőmérséklettel, Shomate-egyenletként fejezik ki. Alapvetően megtalálja az $ C ^ ° _p $ -val kezdődő egyenletet, és a paramétereket az alatta lévő táblázatból helyettesíti. a kívánt hőmérsékletet, és kiszámíthatja a hőmérséklet kapacitását bármely hőmérsékletre a táblázat tetején látható tartományon belül. (vegye figyelembe, hogy ezek moláris hőkapacitások, és akkor meg kell átalakítani, ha tömegben akarja)
Ha úgy tetszik, kattintson a View table gombra, hogy bizonyos hőmérsékleteken számított értékeket kapjon, ami megtakarítja a számítást.
Válasz
Az anyag hőkapacitása annak a hőenergiának a mértéke (J-ben kifejezve), amelyet az anyag (M tömeg g / mol) elnyel vagy felszabadít minden egység emelkedik vagy csökken a hőmérsékleten (° C-ban vagy K-ban).
Míg a a legtöbb anyag ge Különbözőek lehetnek különböző hőmérsékleteken és nyomásokon, mivel a hőmérséklet függvényében belső szerkezeti változásokon mennek keresztül, a hőteljesítmény általában egy adott hőmérsékleten és nyomáson van feltüntetve. Ezeket általában “standard feltételeknek” nevezik (a világ különböző szabványhatóságai határozzák meg). Például az Országos Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) a “standard feltételeket” 20 ° C-nak és 1 atm-nek definiálja.
Most a réz szilárd anyag 1358 K (1085 ° C) hőmérséklet alatt, és fajlagos hőteljesítménye 0,386 J / gK vagy 24,5 J / mol.K (20 ° C-on és 1
Különböző empirikus képletek léteznek, amelyek lehetővé teszik a réz fajlagos hőteljesítményének kiszámítását más hőmérsékleteken, különféle kísérletek során végzett mérések alapján, és az adatok különböző görbékre, például köbös spline-okra való illesztésével.
További információ: http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf .
A réz folyadék 1358K és 2835 K (2562 ° C) hőmérséklet között, valós fajlagos hőteljesítménye 0,572 J / g / K vagy 36,33 J / mol.K 1400K hőmérsékleten.
A fajlagos hőt megfelelő görbeillesztési képletek adják meg, kísérleti adatok alapján. (Lásd: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Felette 2835 K forráspontja ( A rézgáz fajlagos hőteljesítménye 25,14 (3000K-nál) vagy más hőmérsékleten, a Shomate-egyenlet alapján: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
ahol
$ t $ a hőmérséklet Kelvin / 1000-ben
$ A = -80,48635 $
$ B = 49.35865 $
$ C = -7.578061 $
$ D = 0.404960 $
$ E = 133.3382 $
Forrás : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Hivatkozások: