Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

17.4: Теплоємність та питома теплоємність

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19262

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Якщо басейн і дитячий басейн, обидва повні води при однаковій температурі, піддавалися однаковому введенню теплової енергії, болотний басейн, безумовно, підвищиться температура швидше, ніж басейн. Теплоємність об'єкта залежить як від його маси, так і від хімічного складу. Через свою набагато більшої маси басейн з водою має більшу теплоємність, ніж болотний басейн.

    Теплоємність і питома теплоємність

    Різні речовини реагують на тепло по-різному. Якщо металевий стілець сидить на яскравому сонці в спекотний день, він може стати досить гарячим на дотик. Рівна маса води під однаковим впливом сонця не стане майже такою ж гарячою. Це означає, що вода має високу теплоємність (кількість тепла, необхідне для підвищення температури об'єкта на\(1^\text{o} \text{C}\)). Вода дуже стійка до перепадів температури, тоді як метали, як правило, ні. Питома теплоємність речовини - це кількість енергії, необхідної для підвищення температури 1 грама речовини на\(1^\text{o} \text{C}\). У таблиці нижче перераховані питомі теплоти деяких поширених речовин. Символ питомої теплоти є\(c_p\), при цьому\(p\) індекс посилається на те, що питомі теплоти вимірюються при постійному тиску. Одиниці для питомої теплоти можуть бути або джоулі на грам на градус\(\left( \text{J/g}^\text{o} \text{C} \right)\) або калорії на грам на градус\(\left( \text{cal/g}^\text{o} \text{C} \right)\). Цей текст буде використовуватися\(\text{J/g}^\text{o} \text{C}\) для питомої теплоти.

    Речовина Питома теплоємність\(\left( \text{J/g}^\text{o} \text{C} \right)\)
    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Питома теплота деяких поширених речовин
    Вода (л) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">4.18
    Вода (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">2.06
    Вода (г) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">1.87
    Аміак (г) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">2.09
    Етанол (л) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">2.44
    Алюміній (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.897
    Вуглець, графіт (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.709
    Мідь (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.385
    Золото (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.129
    Залізо (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.449
    Свинець (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.129
    Ртуть (л) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.140
    Срібло (и) \ (\ left (\ text {J/g} ^\ text {o}\ text {C}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> 0.233

    Зверніть увагу, що вода має дуже високу питому теплоту в порівнянні з більшістю інших речовин. Вода зазвичай використовується в якості теплоносія для машин, оскільки вона здатна поглинати велику кількість тепла (див. Таблицю вище). Прибережний клімат набагато помірніший, ніж внутрішній клімат через наявність океану. Вода в озерах або океанах поглинає тепло з повітря в спекотні дні і випускає його назад в повітря в прохолодні дні.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ця електростанція в Західній Вірджинії, як і багато інших, розташована поруч з великим озером, щоб воду з озера можна було використовувати в якості теплоносія. Прохолодна вода з озера закачується в рослину, при цьому тепліша вода відкачується з рослини і назад в озеро. (КУБ.СМ ПО-НК; К-12)

    Резюме

    • Теплоємність - це кількість тепла, необхідне для підвищення температури об'єкта на\(1^\text{o} \text{C}\).
    • Питома теплоємність речовини - це кількість енергії, необхідної для підвищення температури 1 грама речовини на\(1^\text{o} \text{C}\).