Определяне на специфичната топлина на твърдо вещество
Статистическа и термодинамична физика
Температурна концепция
Концепция за топлина
Да предположим, че температурата на тялото A е по-висока от тази на тялото B, TA> TB.
Когато една система с голяма маса се свърже със система с малка маса, която е с различна температура, получената равновесна температура е близка до тази на голямата система.
Казваме, че количество топлина D Въпрос: се прехвърля от системата с по-висока температура към системата с по-ниска температура.
- Количеството пренесена топлина е пропорционално на промяната в температурата D т.
- Константата на пропорционалността ° С се нарича топлинният капацитет на системата.
д Q = C д т
Ако телата A и B са двата компонента на изолирана система, тялото, което е с по-висока температура, предава топлина на тялото, което е с по-ниска температура, докато и двете са равни.
Равновесната температура се получава от среднопретеглената стойност
Топлинният капацитет на единичната маса се нарича специфична топлина ° С. С = mc
Формулата за пренос на топлина между телата се изразява чрез масата m, специфичната топлина c и промяната в температурата.
където Tf е крайната температура и Ти е началната температура.
Специфичната топлина е количеството топлина, което трябва да се подаде на грам вещество, за да се повиши температурата му с един градус по Целзий.
Джоул доказва еквивалентността между топлина и работа 1cal = 4.186 J. По исторически причини единицата топлина не е същата като тази на работа, топлината обикновено се изразява в калории.
Специфичната топлина на водата е ° С= 1 кал/(g еC). Трябва да доставите калория за грам вода, за да повишите температурата й с един градус по Целзий.
Физически основи
Когато няколко тела с различни температури се намират в адиабатично пространство, между тях се осъществява топлообмен, достигащ равновесната температура след определено време. Когато това равновесие бъде постигнато, трябва да се убедим, че сумата от разменените количества топлина е нула.
Определя се специфична топлина ° С като количеството топлина, което трябва да се осигури на грам вещество, за да се повиши температурата му с един градус по Целзий. В конкретния случай с вода ° С е равно на 1 кал/(g єC) и 4186 J (kg єK).
Единицата за специфична топлина, която е най-използвана, е cal/(g єC), но трябва да свикнем да използваме Международната система от мерни единици и да изразяваме специфичната топлина в J/(kg · K). Коефициентът на конверсия е 4186.
| Вещество | Специфична топлина (J/kg K) |
| Стомана | 460 |
| Алуминий | 880 |
| Мед | 390 |
| Това | 230 |
| Желязо | 450 |
| живак | 138 |
| Злато | 130 |
| Сребро | 235 |
| Водя | 130 |
| Натрий | 1300 |
Източник: Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Наръчник по елементарна физика. Редакция Мир 1975, стр. 74-75