如何計算比熱
比熱是一克某純淨物質升高一攝氏度所需要的能量,受物體分子結構和相的影響。比熱的重大發現加速了熱力學的研究,以及含熱能和系統功的能量轉化過程的研究。比熱和熱力學在化學中、核工程中和空氣動力學中應用甚廣,在日常生活中,如汽車散熱器、空調系統中都有應用到。如果想知道如何計算比熱,按照下列步驟來做。
基本知識
(01)先了解計算比熱所需要的量。學習方程前記住這些量很重要,這樣可以辨認出每個量的意義。以下是計算比熱一般所用到的量:Delta,或"Δ" 符號,代表變量的變化量。比如初始溫度(T1) 是 150ºC,變化後的溫度(T2) 是 20ºC, ΔT就是溫度變化量,150ºC - 20ºC,或 130ºC。物體質量爲"m"。熱量爲"Q"。 單位爲"J"或焦耳。"T" 是物體溫度。比熱是"Cp"。
(02)然後瞭解以下比熱公式。熟悉各個量以後,學習計算比熱的等式:Cp = Q/mΔT。如果要找出熱量的變化量,則整理爲:ΔQ = mCpΔT
計算比熱
(01)研究公式。首先看看公式,看看需要什麼量,然後看問題:一個350 g 的未知物得到34,700 焦耳熱能,溫度從 22ºC 變爲 173ºC ,相沒有改變,求這個物體的比熱
(02)列出已知量、未知量。現在可以寫出這兩個量,更好了解下如何計算問題:m = 350 gQ = 34,700 JΔT = 173ºC - 22ºC = 151ºCCp = 未知
(03)把已知量代入。除了"Cpc",其他量你都知道了,所以把已知量代入就可以求得 "Cp", 如下:原公式:Cp = Q/mΔTc = 34,700 J/(350 g x 151ºC)
(04)解方程,解出以上方程結果,得到比熱是0.65657521286 J/(g x ºC) = 34,700 J/(350 g x 151ºC)Cp = 34,700 J/(52850 g x ºC)Cp = 0.65657521286 J/(g x ºC)
特別提示
金屬熱得快,因爲比熱小。
解比熱的時候,如果能消掉單位就消掉。
熱量計有時可以透過物理或化學變化的熱量傳遞來執行。
很多物體的比熱可以在網上找到,可以查查你算的對不對。
其他數值相等情況下,比熱小,溫度變化快。
SI (Systeme International,國際單位制) 中比熱的標準單位是焦耳每攝氏度每克。不過卡路里每華氏度每磅也可以用來計算(英制單位)。
學個方程,計算食物比熱:Cp = 4.180 x w + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0.908 x a用來計算實物比熱,"w" 是食物含水百分比, "p" 是含蛋白質百分比, "f" 是含脂肪百分比, "c" 是碳水化合物的百分比, "a"是食物中灰的成分。本公式要用到所有食物成分的質量分數(x)。比熱計算的單位是 kJ/(kg-K)。
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