Специфичен топлинен капацитет: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
LordBumbury (беседа | приноси) м °C |
м интервал; козметични промени |
||
Ред 2:
{{Обработка|форматиране}}
'''Специфичен топлинен капацитет''' е количеството топлина Q, което е необходимо за повишаване на температурата на дадено вещество с маса m=1 kg с един градус Целзий Δt=1 °C. Специфичният топлинен капацитет се означава с буквата c (малко це). Формулата се изгражда по определението и получаваме c=Q/(m.Δt). От нея пък следва, че единицата за специфичен топлинен капацитет е J/(kg<sup>.</sup>°C), защото имаме c=Q/(m.Δt) и оттук взимаме Q/(m.Δt) - основната единица за количеството топлина Q е [[джаул|J]] (джаул), основната единица за масата е [[килограм|kg]] (килограм) и основната единица за температура е [[Градус Целзий|°C]] - градус по Целзий (в Mеждународната система мерни единици [[SI]] единица за термодинамична температура е [[келвин]]ът - К) - и всичко това заместваме в уравнението c=Q/m.Δt.
== Видове специфични топлинни капацитети ==
В зависимост от условията на измерване специфичните топлинни капацитети биват:
* Изобарен топлинен капацитет - c<sub>p</sub> измерен при внасяне на топлина на даденото тяло при постоянно негово налягане
* Изохорен топлинен капацитет - c<sub>v</sub> измерен при внасяне на топлина на даденото тяло при постоянeн негов обем
За течности и твърди тела тези топлинни капацитети са равни. За газове те се се различават по стойност като винаги изобарния топлинен капацитет е по-голям от изохорния. Тяхното отношение k = c<sub>p</sub> / c<sub>v</sub> се нарича показател на изоентропата. За идеален газ неговата стойност е 1,4.
== Характерни стойности ==
Всеки вид вещество има определени стойности на специфичния топлинен капацитет. В рамките на дадено вещество специфичният топлинен капацитет зависи от неговата температура. Зависимостта на специфичния топлинен капацитет от температурата за дадено вещество е степенна зависимост от вида c = A + B.t + C.t<sup>2</sup> + D.t<sup>3</sup> + ..., където коефициентите A, B, C, D, ... зависят от вида на конкретното вещество.
Ред 54:
|}
== Получено количество топлина ==
'''Получено количество топлина''' - това е количеството топлина, което дадено тяло получава след като бъде нагрято (след като бъде повишена температурата на това тяло). Формулата за получено количество топлина е Q=c.m.Δt=c.m(t<sub>2</sub>-t<sub>1</sub>), където c е специфичният топлинен капацитет, m - масата на даденото тяло, t<sub>2</sub> - температурата на тялото след повишаването на неговата температура и t<sub>1</sub> - температурата на веществото в началото на процеса. Полученото количество топлина се измерва в основната мерна единица за енергия J (джаул), тъй като отдаденото количество топлина е вид енергия. Когато слънцето грее, то отдава част от своята енергия под формата на топлина и светлина. Важно е да се знае, че полученото количество топлина не трябва да приема отрицателна стойност.
== Отдадено количество топлина ==
'''Отдадено количество топлина''' - това е количеството топлина, което дадено тяло получава след като бъде охладено (след като температурата на това тяло бъде понижена). Формулата за отдадено количество топлина е Q=c.m.(t<sub>1</sub>-t<sub>2</sub>), където c-специфичният топлинен капацитет, m-масата на даденото вещество, t<sub>2</sub>-температурата на веществото след понижаването на неговата температура и t<sub>1</sub>-в началото на процеса (температурата на веществото преди понижаването на неговата температура). Отдаденото количество топлина, както и полученото количество топлина, се измерва в основната мерна единица за енергия J (Джаул) по същата причина, както и полученото количество топлина, а именно че топлината е вид енергия.
== Топлинен баланс ==
За две или повече вещества от различен произход се използва уравнението на топлинен баланс Q<sub>1</sub>=Q<sub>2</sub>, където Q<sub>1</sub> е отдаденото количество топлина, а Q<sub>2</sub> - погълнатото количество топлина. Равенството се получава от закона за запазване на енергията, който накратко гласи, че погълнатото количество топлина Q<sub>2</sub> е равно на отдаденото по време на топлообмена количество топлина Q<sub>1</sub>. Оттук заместваме от уравненията за получено и отдадено количество топлина и получаваме: Q<sub>1</sub>=c<sub>1</sub>.m<sub>1</sub>(t<sub>1</sub>-t) и Q<sub>2</sub>=c<sub>2</sub>.m<sub>2</sub>(t-t<sub>2</sub>) → c<sub>1</sub>.m<sub>1</sub>(t<sub>1</sub>-t)=c<sub>2</sub>.m<sub>2</sub>(t-t<sub>2</sub>), където t - температура на дадените вещества след установяването на топлинно равновесие, t<sub>1</sub> - температурата на веществото с по-висока температура (вещество 1), t<sub>2</sub> - температурата на веществото с по-ниска температура (вещество 2), c<sub>1</sub> и c<sub>2</sub> са съответно специфичните топлинни капацитети на двете вещества (вещества 1 и 2) и m<sub>1</sub> и m<sub>2</sub> са масите на двете вещесва(вещества 1 и 2).
|