Specifik värme är mängden värme som krävs för att ändra temperaturen på 1 gram av ett ämne med 1 Celsius.
Till exempel, den specifika värmen av vatten i den fasta fasen är 2.059 J / gC och 4.184 J / gC i vätskefasen.
Med detta sagt, vad är kopparnas specifika värme i alla tre av dess faser (flytande , fast och gas) i J / gC st standardtryck? Hur skulle man kunna räkna ut detta?
Svar
NIST Webbook är i allmänhet ett bra ställe att leta efter termokemidata. Du kan se här att det finns data för alla tre faserna. Det ser lite skrämmande ut, men eftersom värmekapaciteten inte är konstant med temperaturen uttrycks den som en Shomate-ekvation. I grund och botten hittar du ekvationen som börjar med $ C ^ ° _p $ och ersätter parametrarna från tabellen nedan tillsammans med önskad temperatur och du kan beräkna värmekapaciteten för vilken temperatur som helst inom det intervall som visas högst upp i tabellen. (Observera att dessa är molära värmekapaciteter och du måste konvertera om du vill ha det i termer av massa)
Om du föredrar kan du bara klicka på View table för att få beräknade värden vid vissa temperaturer, vilket sparar beräkningen.
Svar
Värmekapaciteten hos ett material är ett mått på den värmeenergi (i J) som materialet (av massan M i g eller mol) absorberar eller frigör för varje enhet stiger eller sjunker i temperatur (i ° C eller K).
Medan värmekapaciteten på de flesta material kommer att ge normalt skiljer sig åt vid olika temperaturer och tryck, eftersom de genomgår interna strukturella förändringar med temperatur, citeras värmekapaciteten i allmänhet vid en given temperatur och tryck. Dessa citeras vanligtvis som ”standardvillkor” (som definierats av de olika standardmyndigheterna runt om i världen). National Institute of Standards and Technology (NIST) definierar till exempel ”standardvillkor” som 20 ° C och 1 atm.
Nu är koppar ett fast ämne under temperaturen 1358 K (1085 ° C) och har en specifik värmekapacitet på 0,386 J / gK eller 24,5 J / mol.K (vid 20 ° C och 1 Atm).
Olika empiriska formler finns som gör det möjligt att beräkna kopparnas specifika värmekapacitet vid andra temperaturer, baserat på mätningar som gjorts i olika experiment och anpassa data till olika kurvor, såsom kubiska splines.
Se http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd263.pdf för mer information.
Koppar är en vätska mellan temperaturen 1358K och 2835 K (2562 ° C) med verklig specifik värmekapacitet på 0,572 J / g / K eller 36,33 J / mol.K vid en temperatur på 1400K.
Mer exakta värden på specifik värme ges med lämpliga kurvpassande formler, baserade på experimentella data. (Se: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02755998 )
Ovanför kokpunkten på 2835 K ( 2562 ° C) koppar förångar Koppargas har specifik värmekapacitet på 25,14 (vid 3000 K) eller vid andra temperaturer, givet av Shomate-ekvationen: $ c_p (t) = A + Bt + Ct ^ 2 + Dt ^ 3 + Et ^ {-2} $
där
$ t $ är temperaturen i Kelvin / 1000
$ A = -80.48635 $
$ B = 49,35865 $
$ C = -7,578061 $
$ D = 0,404960 $
$ E = 133,3382 $
Källa : http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440508&Type=JANAFG&Table=on#JANAFG
Referenser: