Calor específico é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 Celsius.
Por exemplo, o calor específico da água na fase sólida é 2.059 J / gC e 4.184 J / gC na fase líquida.
Dito isso, qual é o calor específico do cobre em todas as três fases (líquido , sólido e gás) em pressão padrão J / gC st? Como alguém descobriria isso?
Resposta
O NIST Webbook é geralmente um bom lugar para procurar dados de termoquímica. Você pode ver aqui que existem dados para todas as três fases. Parece um pouco assustador, mas como a capacidade de calor não é constante com a temperatura, é expressa como uma equação de Shomate. Basicamente, você encontra a equação que começa com $ C ^ ° _p $ e substitui os parâmetros da tabela abaixo com a temperatura desejada e você pode calcular a capacidade de calor para qualquer temperatura dentro da faixa mostrada no topo da tabela. (observe que essas são capacidades de calor molar e você terá que converter se quiser em termos de massa)
Se preferir, você pode simplesmente clicar em View table para obter os valores calculados em certas temperaturas, o que economizará o cálculo.
Resposta
A capacidade calorífica de um material é uma medida da energia térmica (em J) que o material (de massa M em g ou moles) absorve ou libera para cada unidade aumenta ou diminui na temperatura (em ° C ou K).
Enquanto a capacidade de calor de a maioria dos materiais será Normalmente podem ser diferentes em diferentes temperaturas e pressões, visto que sofrem mudanças estruturais internas com a temperatura, a capacidade térmica é geralmente estimada em uma dada temperatura e pressão. Estas são normalmente citadas como “condições padrão” (conforme definido pelas várias autoridades padrão em todo o mundo). Por exemplo, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) define “condições padrão” como 20 ° C e 1atm.
Agora, o cobre é um sólido abaixo da temperatura de 1358 K (1085 ° C) e tem uma capacidade de calor específica de 0,386 J / gK ou 24,5 J / mol.K (a 20 ° C e 1 atm).
Existem várias fórmulas empíricas que permitem calcular a capacidade térmica específica do cobre a outras temperaturas, com base em medições feitas em vários experimentos e ajustando os dados a várias curvas, como splines cúbicos.
Consulte http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf para obter mais informações.
O cobre é um líquido entre a temperatura de 1358K e 2835 K (2562 ° C) com capacidade de calor específico verdadeiro de 0,572 J / g / K ou 36,33 J / mol.K a uma temperatura de 1400K.
Valores mais precisos de o calor específico é dado por fórmulas de ajuste de curva adequadas, com base em dados experimentais. (Veja: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Acima de seu ponto de ebulição de 2835 K ( 2562 ° C) vaporiza o cobre. O gás de cobre tem capacidade de calor específico de 25,14 (a 3000K) ou em outras temperaturas, dadas pela Equação Shomate: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
onde
$ t $ é a temperatura em Kelvin / 1000
$ A = -80.48635 $
$ B = 49,35865 $
$ C = -7,578061 $
$ D = 0,404960 $
$ E = 133,3382 $
Fonte : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Referências: