Într-o zi de vară, soarele încălzește nisipul plajelor și tot ce se află pe el. Să presupunem că pe nisip există un prosop, o sticlă de plastic și o ceașcă de metal, toate cele trei obiecte sunt expuse la căldura soarelui pentru aceeași perioadă de timp.

cantitatea căldură

Pe baza experienței dvs., răspundeți:

  • Când atingeți fiecare dintre cele trei obiecte, aceste obiecte vor fi la fel de fierbinți?
  • Care dintre cele trei obiecte va fi mai fierbinte?

Din analiza situației anterioare, putem concluziona că fiecare obiect va fi absorbit o cantitate diferită de căldură. Cu alte cuvinte, putem spune că fiecare material are o capacitate de a stoca căldura într-un mod diferit, această capacitate depinde de natura și compoziția sa. Această situație pe care o înțelegem și care ne este cunoscută ca experiență de viață, ne va conduce la definirea Capacitate termică.

capacitate termică Poate fi exprimată ca cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unei anumite cantități de substanță cu 1 ° C. Cu cât este mai mare capacitatea de căldură a unei substanțe, cu atât este mai mare cantitatea de căldură livrată acesteia pentru a-i crește temperatura. De exemplu, nu este același lucru să încălzești apa într-un pahar decât apa dintr-o piscină întreagă: avem nevoie de mai multă căldură pentru a încălzi apa într-o piscină întreagă, deoarece capacitatea sa de căldură este mult mai mare.

Capacitate termică (C) (proprietate extinsă), este exprimată ca „căldură” peste „grade centigrade” și, prin urmare, are următoarele unități:


Căldură specifică (c) (proprietate intensivă) are următoarele unități:

Căldura specifică este o proprietate intensivă, nu depinde de materie și este o valoare fixă ​​pentru fiecare substanță. Astfel, apa are o valoare fixă ​​a căldurii specifice, pe care trebuie să o înțelegem ca cantitatea de căldură pe care o substanță o poate absorbi: cu cât este mai mare căldura specifică, cu atât substanța poate absorbi mai multă căldură fără a se încălzi semnificativ.

Din experiența dvs., din cele 3 materiale de mai sus (prosop, sticlă de plastic și cutie de metal):

  • Care va avea căldură specifică mai mare?
  • Care va avea cea mai mică căldură specifică?

Relația dintre capacitatea de căldură și căldura specifică este dată de:

C = m c

Exemplu

Căldura specifică a apei este:

În timp ce capacitatea de căldură a 60 g de apă va fi:

Capacitatea de căldură molară, Se exprimă după cum urmează:

Vă rugăm să rețineți că C Capacitatea de căldură este în litere mari

Când căldura este adăugată sau scăzută la un sistem, există o variație a temperaturii în sistem.

Unde:
m = masa, grame

c = căldură specifică, J/g ° C

Exercițiul 1.6

Capacitatea de încălzire a gazelor

Pentru gaze ideale, dacă capacitatea de căldură molară pentru același gaz la:

  • volum constant se numește, CV
  • presiune constantă se numește, CP

Relația dintre ele este determinată de următoarea expresie:

  • R este constanta ideală a gazului exprimată în unități de energie: .

R = 8,314 J/mol-K R = 1,989 cal/mol-K

Capacitatea termică a gazelor ideale variază, dacă acestea sunt gaze monatomice, diatomice și triatomice.

Următorul tabel prezintă valorile capacitate termică la volum constant (CV) și la presiune constantă (CP) pentru gazele ideale monatomice, diatomice și triatomice.

Dacă sistemul implică gaze ideale pe care le putem exprima căldură cu presiune constantă (qP), Ce:

Amintiți-vă că căldura la presiune constantă este cunoscută sub numele de entalpie (H)