La chaleur spécifique est la quantité d'énergie nécessaire pour élever d'un degré Celsius un gramme d'une substance pure. La chaleur spécifique d'une substance dépend de sa structure moléculaire et de sa phase. La découverte de la chaleur spécifique a relancé l'étude de la thermodynamique, l'étude des changements d'énergie par la chaleur et le travail d'un système. La chaleur spécifique et la thermodynamique sont largement utilisées en chimie, en génie nucléaire et en aérodynamique, ainsi que dans la vie quotidienne dans les radiateurs et les systèmes de refroidissement des automobiles. Si vous voulez savoir comment calculer la chaleur spécifique, suivez simplement ces étapes.
Étape
Méthode 1 sur 2: Apprendre les bases
Étape 1. Comprendre les termes utilisés pour calculer les chaleurs spécifiques
Il est important de comprendre les termes utilisés pour calculer les courses spécifiques avant d'apprendre la formule des courses spécifiques. Il faut savoir distinguer les symboles de chaque terme et comprendre leur signification. Voici quelques termes souvent utilisés dans les équations pour calculer la chaleur spécifique d'une substance:
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Delta, ou le symbole, représente un changement dans une variable.
Par exemple, si votre température initiale (T1) est de 150 °C et que votre deuxième température (T2) est de 20 °C, alors T, ou changement de température, représente 150 °C - 20 °C ou 130 °C
- La masse du matériau est notée m.
- La quantité de chaleur est notée Q. La quantité de chaleur est indiquée par des unités de J ou Joule.
- T est la température de la substance.
- La chaleur spécifique est notée Cp.
Étape 2. Étudiez les équations des chaleurs spécifiques
Si vous connaissez les termes utilisés pour calculer la chaleur spécifique, vous devriez étudier l'équation pour trouver la chaleur spécifique d'une substance. La formule est: Cp = Q/mΔT.
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Vous pouvez modifier cette formule si vous souhaitez trouver le changement de chaleur au lieu de la chaleur spécifique. La formule ressemblera à ceci:
Q = mCpT
Méthode 2 sur 2: Calcul de la chaleur spécifique
Étape 1. Étudiez les équations
Tout d'abord, vous devez regarder l'équation pour savoir ce que vous devez faire pour trouver la chaleur spécifique. Jetez un œil à ce problème: trouvez la chaleur spécifique de 350 g d'une substance inconnue si on lui donne une chaleur de 34 700 joules et que sa température passe de 22 °C à 173 °C sans changement de phase.
Étape 2. Notez les facteurs connus et inconnus
Si vous comprenez déjà le problème, vous pouvez noter les variables connues et inconnues pour mieux savoir ce que vous faites. Voici comment procéder:
- m = 350 g
- Q = 34 700 Joules
- T = 173 ºC - 22 ºC = 151 ºC
- Cp = inconnu
Étape 3. Branchez les facteurs connus dans l'équation
Vous connaissez déjà la valeur de toutes les variables sauf Cp, vous devez donc brancher les autres valeurs dans l'équation d'origine et trouver Cp Voici comment procéder:
- Équation initiale: Cp = Q/mΔT
- c = 34 700 J/(350 g x 151 ºC)
Étape 4. Résolvez l'équation
Puisque vous avez déjà pris en compte les facteurs connus dans l'équation, utilisez simplement une arithmétique simple pour la résoudre. La chaleur spécifique, ou le produit final, est de 0,65657521286 J/(g x C).
- Cp = 34 700 J/(350 g x 151 °C)
- Cp = 34 700 J/(52850 g x C)
- Cp = 0, 65657521286 J/(g x C)
Des astuces
- L'unité SI (Système International) pour la chaleur spécifique est le Joule par degré Celsius par gramme.
- Le métal chauffe plus vite que l'eau en raison de sa faible chaleur spécifique.
- Les calorimètres sont parfois utilisés pour le transfert de chaleur lorsqu'un changement physique ou chimique se produit.
- Lorsque vous recherchez des chaleurs spécifiques, rayez les unités qui peuvent être barrées.
- Les chaleurs spécifiques pour de nombreux objets peuvent être recherchées en ligne pour vérifier votre travail.
- Le changement de température dans les matériaux qui ont une faible chaleur spécifique est plus important que pour les autres matériaux si toutes les autres choses sont égales.
- Apprenez la formule pour trouver la chaleur spécifique d'un aliment. Cp = 4 180 x l + 1 711 x p + 1 928 x f + 1 547 x c + 0,908 x a est l'équation utilisée pour trouver la chaleur spécifique de l'aliment où w est le pourcentage d'eau dans l'aliment, p est le pourcentage de protéines dans l'aliment, f est le pourcentage de graisse dans l'aliment, c est le pourcentage de glucides dans le alimentaire, et a est le pourcentage de minéraux dans l'aliment. Cette équation considère le rapport de masse (x) de tous les ingrédients de l'aliment. Le calcul de la chaleur spécifique est écrit en unités de kJ/(kg-K).
