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Lorsque vous êtes confronté à un problème qui demande la température finale d'une substance après un transfert de chaleur (comme chauffer de l'eau à partir d'une température de départ donnée), vous pouvez déterminer la réponse en utilisant la relation thermodynamique classique pour la chaleur spécifique.
La thermodynamique, la branche de la science physique qui décrit le flux de chaleur et d'énergie, fournit une équation simple qui relie la chaleur ajoutée ou supprimée (Q), la masse de la substance (m), sa capacité thermique spécifique (c) et le changement de température qui en résulte (ΔT).
La relation de base entre la chaleur spécifique et la chaleur spécifique est
Q =mcΔT
Ici, Q est la chaleur échangée (en calories ou en joules), m est la masse (grammes), c est la capacité thermique spécifique (calg⁻¹°C⁻¹ ou Jkg⁻¹K⁻¹), et ΔT est le changement de température (°C ou K). La résolution de ΔT donne
ΔT =Q / (mc)
Divisez les deux côtés de l'équation originale parmc pour isoler ΔT.
Supposons que le problème indique que 150 calories de chaleur sont ajoutées à 25,0 g d'eau. La capacité thermique spécifique de l’eau est de 1,0 calg⁻¹°C⁻¹. En insérant ces nombres dans la formule :
ΔT =150cal ÷ (25,0g × 1,0calg⁻¹°C⁻¹) =150 ÷ 25,0 =6,0°C
La température de l'eau augmente de 6,0°C.
Ajoutez le changement de température à la température initiale. Si l'eau a démarré à 24°C, la température finale est
24°C + 6,0°C =30,0°C
Ainsi, après avoir reçu 150cal de chaleur, l'eau atteint 30°C.