비열은 물질 1g의 온도를 섭씨 1 도로 변경하는 데 필요한 열량입니다.
예를 들어, 고체상의 물의 비열은 2.059 J / gC이고 액체상의 물의 비열은 4.184 J / gC입니다.
즉, 3 개의 상 (액체)에서 구리의 비열은 얼마입니까? , 고체 및 기체) J / gC st 표준 압력에서? 이를 어떻게 알 수 있을까요?
답변
NIST 웹북은 일반적으로 열화학 데이터를 검색하기에 좋은 곳입니다. 세 단계 모두에 대한 데이터가 있음을 여기 에서 볼 수 있습니다. 약간 벅차게 보이지만 열용량이 온도에 따라 일정하지 않기 때문에 Shomate 방정식으로 표현됩니다. 기본적으로 $ C ^ ° _p $로 시작하는 방정식을 찾고 아래 표의 매개 변수를 다음과 같이 대체합니다. 원하는 온도를 설정하고 표 상단에 표시된 범위 내의 모든 온도에 대한 열용량을 계산할 수 있습니다. (이는 몰 열용량이며 원하는 경우 질량으로 변환해야합니다.)
원하는 경우 View table를 클릭하여 특정 온도에서 계산 된 값을 얻을 수 있습니다. 그러면 계산이 절약됩니다.
답변
재료의 열용량은 재료 (질량 M (g 또는 몰))가 흡수하거나 방출하는 열 에너지 (J)를 측정 한 것입니다. 모든 단위의 온도 상승 또는 하강 (° C 또는 K 단위)
대부분의 재료는 온도에 따라 내부 구조적 변화를 겪기 때문에 온도와 압력이 다르므로 열용량은 일반적으로 주어진 온도와 압력에서 인용됩니다. 이들은 일반적으로 “표준 조건”(전 세계의 다양한 표준 기관에서 정의한대로)으로 인용됩니다. 예를 들어, NIST (National Institute of Standards and Technology)는 “표준 조건”을 20 ° C 및 1atm으로 정의합니다.
이제 구리는 1358 K (1085 ° C)의 온도 이하의 고체이며 0.386 J / gK 또는 24.5 J / mol.K (20 ° C 및 1 atm).
다양한 실험에서 수행 한 측정 값을 기반으로 다른 온도에서 구리의 비열 용량을 계산하고 데이터를 입방 스플라인과 같은 다양한 곡선에 맞추는 다양한 실험식이 존재합니다.
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자세한 내용은 http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf 를 참조하세요.
구리는 액체입니다. 실제 비열 용량이 0.572 J / g / K 또는 1400K의 온도에서 36.33 J / mol.K 인 1358K와 2835K (2562 ° C)의 온도 사이.
더 정확한 값 비열은 실험 데이터를 기반으로 적절한 곡선 맞춤 공식에 의해 제공됩니다. (참조 : http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
위의 끓는점 2835K ( 2562 ° C) 구리 증기. 구리 가스의 비열 용량은 25.14 (3000K에서) 또는 Shomate 방정식에 의해 주어진 다른 온도 : $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
여기서
$ t $는 온도 (켈빈 / 1000)입니다.
$ A = -80.48635 $
$ B = 49.35865 $
$ C = -7.578061 $
$ D = 0.404960 $
$ E = 133.3382 $
출처 : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
참조 :