Căldura specifică este cantitatea de căldură necesară pentru a modifica temperatura de 1 gram dintr-o substanță cu 1 Celsius.
De exemplu, căldura specifică a apei în faza solidă este de 2.059 J / gC și 4.184 J / gC în faza lichidă.
Acestea fiind spuse, care este căldura specifică a cuprului în toate cele trei faze ale acestuia (lichid , solid și gaz) în presiune standard J / gC st? Cum ar putea cineva să afle acest lucru?
Răspuns
NIST Webbook este, în general, un loc bun pentru a căuta date de termochimie. Puteți vedea aici că există date pentru toate cele trei faze. Pare un pic descurajator, dar pentru că capacitatea de căldură nu este constantă cu temperatura, este exprimată ca o ecuație Shomate. Practic, găsiți ecuația care începe cu $ C ^ ° _p $ și înlocuiți parametrii din tabelul de dedesubt împreună cu temperatura dorită și puteți calcula capacitatea de căldură pentru orice temperatură în intervalul arătat în partea de sus a tabelului (rețineți că acestea sunt capacități de căldură molară și va trebui să faceți conversia dacă doriți în termeni de masă)
Dacă preferați, puteți face clic pe View table pentru a obține valori calculate la anumite temperaturi, ceea ce vă va economisi calculul.
Răspuns
Capacitatea de căldură a unui material este o măsură a energiei termice (în J) pe care materialul (cu masa M în g sau aluniți) o absoarbe sau o eliberează pentru fiecare unitate crește sau scade în temperatură (în ° C sau K).
În timp ce capacitatea de căldură a majoritatea materialelor vor ge în general, diferiți la diferite temperaturi și presiuni, deoarece suferă modificări structurale interne cu temperatura, capacitatea de căldură este în general cotată la o temperatură și presiune date. Acestea sunt de obicei citate ca „condiții standard” (așa cum sunt definite de diferitele autorități standard din întreaga lume). De exemplu, Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) definește „condițiile standard” ca 20 ° C și 1atm.
Acum, cuprul este un solid sub temperatura de 1358 K (1085 ° C) și are o capacitate termică specifică de 0,386 J / gK sau 24,5 J / mol.K (la 20 ° C și 1 atm).
Există diverse formule empirice care permit calcularea capacității de căldură specifice a cuprului la alte temperaturi, pe baza măsurătorilor luate în diferite experimente și adaptarea datelor la diferite curbe, cum ar fi spline cubice.
Consultați http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf pentru mai multe informații.
Cuprul este un lichid între temperatura de 1358K și 2835 K (2562 ° C) cu o capacitate specifică de căldură specifică de 0,572 J / g / K sau 36,33 J / mol.K la o temperatură de 1400K.
Valori mai precise ale căldura specifică este dată de formule adecvate de ajustare a curbelor, pe baza datelor experimentale. (A se vedea: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Deasupra acestuia punctul de fierbere de 2835 K ( 2562 ° C) cuprul vaporizează. Gazul de cupru are o capacitate termică specifică de 25,14 (la 3000K) sau la alte temperaturi, dată de ecuația Shomate: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
unde
$ t $ este temperatura în Kelvin / 1000
$ A = -80.48635 $
$ B = 49.35865 $
$ C = -7.578061 $
$ D = 0.404960 $
$ E = 133.3382 $
Sursă : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Referințe: