Comment calculer la capacité de chaleur: 8 étapes (avec images)

La capacité de chaleur mesure la quantité d`énergie que vous devez ajouter à quelque chose pour en faire un degré plus chaud. Trouver la capacité de chaleur de quelque chose se résume à une formule simple - divisez simplement la quantité d`énergie thermique fournie par le changement de température pour déterminer la quantité d`énergie nécessaire par degré. Chaque matériau du monde a une capacité de chaleur différente.(Source: Livre de physique standard 10)

Formule:Capacité de chaleur = (énergie thermique fournie) / (hausse de la température)

Pas

Méthode 1 de 2:

Calculer la capacité de chaleur d`un objet

1. Connaître la formule de capacité de chaleur. La capacité de chaleur d`un objet peut être calculée en divisant la quantité d`énergie thermique fournie (E) par le changement de température correspondant (T). Notre équation est: Capacité de chaleur = E / T.

Exemple: il faut 2000 joules d`énergie pour chauffer un bloc de 5 degrés Celsius - Quelle est la capacité de chaleur du bloc?
Capacité de chaleur = E / T
Capacité thermique = 2000 Joules / 5 C
Capacité de chaleur = 400 Joules par degré Celsius (J / C)

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur STEP 2

2. Trouvez la différence de température pour les changements de degrés multiples. Par exemple, si je veux connaître la capacité thermique d`un bloc, et je sais qu`il faut 60 joules pour augmenter la température du bloc de 8 degrés à 20 degrés, j`ai besoin de connaître la différence entre les deux températures pour obtenir ma chaleur capacité. Depuis 20 à 8 = 12, la température du bloc changé de 12 degrés.Par conséquent:

Capacité de chaleur = E / T

Capacité de chaleur du bloc = 60 Joules / (20C - 8C)

60 Joules / 12 c

Capacité de chaleur du bloc = 5 J / C

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur Étape 3

3. Ajoutez les unités appropriées à votre réponse pour lui donner la signification. Une capacité de chaleur de 300 signifie rien si vous ne savez pas comment il a été mesuré. La capacité de chaleur est mesurée par énergie nécessaire par degré. Donc, si nous mesurons l`énergie dans les joules et le changement de température à Celsius, notre réponse finale représentera combien de joules nous avions besoin par degré Celsius. Ainsi, nous représenterions notre réponse comme 300 j / C, ou 300 joules par degré Celsius.

Si vous mesurez l`énergie thermique dans des calories et de la température à Kelvin, votre réponse finale serait de 300 c / k.

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur STEP 4

4. Sachez que cette équation fonctionne aussi pour les objets de refroidissement. Quand quelque chose devient deux degrés plus froids, il perd exactement la même quantité de chaleur que possible pour devenir 2 degrés. Ainsi, si on vous demande, "Quelle est la capacité de chaleur d`un objet s`il perd 50 joules d`énergie et gouttes 5 degrés Celsius," Vous pouvez toujours utiliser notre équation:

Capacité thermique: 50j / 5c

Capacité thermique = 10 j / c

Méthode 2 sur 2:

Utiliser la chaleur spécifique d`un matériau

1. Sachez que la chaleur spécifique fait référence à l`énergie nécessaire pour augmenter un gramme d`un degré. Lorsque vous trouvez la capacité de chaleur d`une unité de quelque chose (1 gramme, 1 once, 1 kilogramme, etc.), vous avez trouvé la chaleur spécifique de cet objet. La chaleur spécifique vous dit la quantité d`énergie nécessaire pour augmenter chaque unité d`un degré. Par exemple, il faut .417 Joules pour lever 1 gramme d`eau 1 degré Celsius. Donc, la chaleur spécifique de l`eau est .417 J / C par gramme.

La chaleur spécifique d`un matériau est constante. Cela signifie que toute eau pure a la même chaleur spécifique-- .417 J / C.

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur Étape 6

2. Utilisez la formule de capacité thermique pour trouver la chaleur spécifique d`un matériau. Trouver c`est facile, divisez simplement votre réponse finale par la masse de l`objet. Cela vous indique combien d`énergie a été nécessaire pour chaque bit de l`objet, comme combien de joules change la température dans un seul gramme de glace.

Exemple: "J`ai 100 grammes de glace. Il faut 406 joules pour augmenter la température de la glace 2 degrés Celsius-- Quelle est la chaleur spécifique de la glace?""

Capacité de chaleur pour 100g ICE = 406J / 2C

Capacité de chaleur pour 100g ICE = 203 J / C

Capacité de chaleur pour 1g ICE = 2.03 j / c par gramme

Si vous êtes confus, pensez-y de cette façon - il faut 2.03 Joules pour élever chaque gramme de glace d`un degré de glace. Donc, si nous avons 100 grammes de glace, nous avons besoin de 100 fois plus de joules pour tout chauffer.

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur STEP 7

3. Utilisez une chaleur spécifique pour trouver l`énergie nécessaire pour augmenter tout matériau à n`importe quelle température. La chaleur spécifique d`un matériau vous indique la quantité d`énergie nécessaire pour soulever une unité (généralement 1 gramme) un seul degré. Pour trouver la chaleur nécessaire pour élever n`importe quel objet à n`importe quelle température, nous multiplions simplement toutes les pièces ensemble. Energie nécessaire = changement de température de la température de la chaleur x spécifique. La réponse est toujours dans votre unité d`énergie telle que Joules.

Exemple:" Si la chaleur spécifique de l`aluminium est .902 joules par gramme, combien de joules prend-il pour augmenter 5 grammes d`aluminium de 2 degrés Celsius?

Energie nécessaire = 5G x .902J / C x 2C

Energie nécessaire = 9.2 J

Image intitulée Calculer la capacité de chaleur Étape 8

4. Connaître la chaleur spécifique des matériaux courants. Pour aider à la pratique, apprenez les manifestations spécifiques communes que vous pourriez voir sur un test ou une rencontre dans la vie réelle. Que pouvez-vous apprendre d`eux? AVIS, par exemple, que la chaleur spécifique des métaux est beaucoup plus faible que le bois - c`est pourquoi une cuillère en métal chauffe plus rapidement que le bois si laissé dans une tasse de chocolat chaud. Des chaleuses spécifiques inférieures signifient qu`un objet devient chaud plus vite.

Eau: 4.179 j / c

AIR: 1.01 j / c

Bois: 1.76

Aluminium: .902 J / C

Or: .129 j / c

Le fer: .450

Vidéo.

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Conseils

Le s.je. Unité de capacité thermique est Joules par Kelvin, pas seulement Joules

Le changement de température est représenté par la température de l`unité Delta non seulement la température unitaire (par exemple: 30 delta k non seulement 30k)

La chaleur (énergie) doit être dans Joule (S.je.) [Conseillé]