比熱は、物質1グラムの温度を1セルシウス変化させるのに必要な熱量です。
たとえば、固相の水の比熱は2.059J / gC、液相の比熱は4.184 J / gCです。
そうは言っても、3つの相すべて(液体)の銅の比熱はどれくらいですか。 、固体およびガス)J / gC st標準圧力で?これをどのように理解しますか?
回答
NIST Webブックは、一般的に熱化学データを探すのに適した場所です。 ここで3つのフェーズすべてのデータがあることがわかります。少し気が遠くなるように見えますが、熱容量は温度に対して一定ではないため、Shomateの式で表されます。基本的に、$ C ^°_p $で始まる式を見つけて、下の表のパラメーターを希望の温度であり、表の上部に示されている範囲内の任意の温度の熱容量を計算できます(これらはモル熱容量であり、質量の観点から必要な場合は変換する必要があることに注意してください)
必要に応じて、View table
をクリックするだけで、特定の温度で計算された値を取得できます。これにより、計算を節約できます。
回答
材料の熱容量は、材料(質量M(gまたはモル))が吸収または放出する熱エネルギー(J)の尺度です。すべてのユニットの温度の上昇または下降(°CまたはK)。
ほとんどの材料はgeそれらは温度とともに内部構造変化を受けるため、通常、温度と圧力が異なると異なります。熱容量は通常、特定の温度と圧力で見積もられます。これらは通常、「標準条件」(世界中のさまざまな標準当局によって定義されている)として引用されます。たとえば、米国国立標準技術研究所(NIST)は、「標準条件」を20°Cおよび1atmと定義しています。
現在、銅は1358 K(1085°C)の温度以下では固体であり、比熱容量は0.386 J / gKまたは24.5J / mol.K(20°Cおよび1 atm)。
さまざまな実験で行われた測定値に基づいて、他の温度での銅の比熱容量を計算し、データを立方スプラインなどのさまざまな曲線に当てはめることを可能にするさまざまな経験式が存在します。
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詳細については、 http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf を参照してください。
銅は液体です1358Kから2835K(2562°C)の温度で、1400Kの温度で0.572 J / g / Kまたは36.33J /mol.Kの真の比熱容量があります。
より正確な値比熱は、実験データに基づいて、適切な曲線適合式によって与えられます。 (参照: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
沸点2835Kを超える( 2562°C)銅が蒸発します。銅ガスの比熱容量は25.14(3000K)またはその他の温度で、Shomateの式で与えられます:$ c_p(t)= A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
ここで、
$ t $はケルビン単位の温度/ 1000
$ A = -80.48635 $
$ B = 49.35865 $
$ C = -7.578061 $
$ D = 0.404960 $
$ E = 133.3382 $
出典: http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
参照: