Specifiek hitte Voorbeeldprobleem

Dit uitgewerkte voorbeeldprobleem laat zien hoe de specifieke warmte van een stof kan worden berekend wanneer de hoeveelheid energie wordt gebruikt die wordt gebruikt om de temperatuur van de stof te veranderen.

Specifieke warmtevergelijking en definitie

Laten we eerst eens kijken wat soortelijke warmte is en de vergelijking die u zult gebruiken om het te vinden. Specifieke warmte wordt gedefinieerd als de hoeveelheid warmte per massa-eenheid die nodig is om de temperatuur met één graad Celsius (of met 1 Kelvin) te verhogen. Gewoonlijk wordt de kleine letter "c" gebruikt om specifieke warmte aan te duiden. De vergelijking is geschreven:

Q = mcΔT (je kunt dit onthouden door te denken aan "em-cat")

waarbij Q de warmte is die wordt toegevoegd, c is specifieke warmte, m is massa en ΔT is de verandering in temperatuur. De gebruikelijke eenheden die worden gebruikt voor hoeveelheden in deze vergelijking zijn graden Celsius voor temperatuur (soms Kelvin), grammen voor massa en soortelijke warmte gerapporteerd in calorie / gram ° C, joule / gram ° C of joule / gram K. Je kunt ook denken van specifieke warmte als warmtecapaciteit per massa basis van een materiaal.

Er zijn gepubliceerde tabellen met molaire specifieke hitte van veel materialen. Merk op dat de specifieke warmtevergelijking niet van toepassing is op faseveranderingen. Dit komt omdat de temperatuur niet verandert. Wanneer u een probleem werkt, krijgt u ofwel de specifieke warmtewaarden en wordt u gevraagd om een ​​van de andere waarden te vinden, of anders wordt u gevraagd om specifieke warmte te vinden.

Specifiek hitteprobleem

Het kost 487,5 J om 25 gram koper van 25 ° C tot 75 ° C te verwarmen. Wat is de soortelijke warmte in Joule / g · ° C?
Oplossing:
Gebruik de formule
q = mcAT
waar
q = warmte-energie
m = massa
c = soortelijke warmte
ΔT = temperatuurverandering
Als je de getallen in de vergelijking zet, krijg je:

487,5 J = (25 g) c (75 ° C - 25 ° C)
487,5 J = (25 g) c (50 ° C)
Oplossen voor c:
c = 487,5 J / (25 g) (50 ° C)
c = 0,39 J / g · ° C

Antwoord:
De soortelijke warmte van koper is 0,39 J / g · ° C.