Determinarea căldurii specifice unui solid

Fizică statistică și termodinamică

Conceptul de temperatură

Conceptul de căldură

Să presupunem că temperatura corpului A este mai mare decât cea a corpului B, TA> TB.

Când un sistem cu masă mare este adus în contact cu un sistem cu masă mică care se află la o temperatură diferită, temperatura de echilibru rezultată este apropiată de cea a sistemului mare.

Spunem că o cantitate de căldură D Î este transferat de la sistemul de temperatură mai mare la sistemul de temperatură mai joasă.

• Cantitatea de căldură transferată este proporțională cu schimbarea temperaturii D T.
• Constanta proporționalității C se numește capacitatea termică a sistemului.

D Q = C D T

Dacă corpurile A și B sunt cele două componente ale unui sistem izolat, corpul care se află la o temperatură mai mare transferă căldura către corpul care se află la o temperatură mai mică până când ambele sunt egale.

Temperatura de echilibru se obține prin media ponderată

Capacitatea termică a masei unitare se numește căldură specifică c. C = mc

Formula pentru transferul de căldură între corpuri este exprimată în termeni de masă m, căldura specifică c și schimbarea temperaturii.

Unde Tf este temperatura finală și Tu este temperatura inițială.

Căldura specifică este cantitatea de căldură care trebuie furnizată unui gram dintr-o substanță pentru a-i crește temperatura cu un grad centigrad.

Joule a dovedit echivalența dintre căldură și muncă 1cal = 4.186 J. Din motive istorice, unitatea de căldură nu este aceeași cu cea a muncii, căldura este de obicei exprimată în calorii.

Căldura specifică a apei este c= 1 cal/(g єC). Trebuie să furnizați o calorie pentru un gram de apă pentru a-i crește temperatura cu un grad centigrad.

Fundamentele fizice

Când mai multe corpuri la temperaturi diferite se află într-un spațiu adiabatic, au loc schimburi de căldură între ele, atingând temperatura de echilibru după un anumit timp. Când acest echilibru a fost atins, trebuie să ne asigurăm că suma cantităților de căldură schimbate este zero.

Este definită căldura specifică c ca cantitatea de căldură care trebuie furnizată unui gram de substanță pentru a-și crește temperatura cu un grad centigrad. În cazul particular al apei c este egal cu 1 cal/(g єC) și 4186 J (kg єK).

Unitatea de căldură specifică cea mai utilizată este cal/(g єC), cu toate acestea, trebuie să ne obișnuim să folosim sistemul internațional de unități de măsurare și să exprimăm căldura specifică în J/(kg · K). Factorul de conversie este 4186.

Substanţă	Căldură specifică (J/kg K)
Oţel	460
Aluminiu	880
Cupru	390
Acest	230
Fier	450
Mercur	138
Aur	130
Argint	235
Conduce	130
Sodiu	1300

Sursă: Koshkin N. I., Shirkйvich M. G. Manual de fizică elementară. Editorial Mir 1975, pagina 74-75

---