Comprendre la capacité de chaleur spécifique
* Définition: Une capacité thermique spécifique (souvent désignée comme «C») est la quantité d'énergie thermique requise pour augmenter la température de 1 gramme (ou 1 kilogramme) d'une substance de 1 degré Celsius (ou 1 Kelvin).
* Unités:
* Joules par gramme par degré Celsius (J / g ° C)
* Joules par kilogramme par degré Celsius (J / kg ° C)
* Joules par kilogramme par Kelvin (J / kgk)
Formule
La formule fondamentale pour calculer la capacité thermique spécifique est:
`` '
c =q / (m * Δt)
`` '
Où:
* c est la capacité thermique spécifique
* q est la quantité d'énergie thermique absorbée ou libérée (en joules)
* m est la masse de la substance (en grammes ou kilogrammes)
* Δt est le changement de température (en degrés Celsius ou Kelvin)
comment utiliser la formule
1. Identifiez les quantités connues: Vous devrez connaître au moins trois des quatre variables de la formule pour résoudre le quatrième.
2. Assurer des unités cohérentes: Assurez-vous que toutes les unités sont compatibles. Si vous travaillez avec des grammes, utilisez J / G ° C pour une capacité de chaleur spécifique, etc.
3. Appliquez la formule: Branchez les valeurs connues et résolvez la quantité inconnue.
Exemple
Disons que vous avez un bloc de 500 grammes d'aluminium. Vous le chauffez de 20 ° C à 50 ° C, et vous savez qu'il a absorbé 10 500 joules d'énergie thermique. Quelle est la capacité thermique spécifique de l'aluminium?
1. Valeurs connues:
* Q =10 500 J
* M =500 g
* Δt =50 ° C - 20 ° C =30 ° C
2. Appliquez la formule:
* C =10 500 J / (500 g * 30 ° C) =0,7 J / g ° C
Par conséquent, la capacité thermique spécifique de l'aluminium est de 0,7 J / g ° C.
points clés
* Substances différentes, différentes chaleurs spécifiques: Chaque substance a une capacité thermique spécifique unique. L'eau, par exemple, a une capacité thermique spécifique très élevée, ce qui signifie qu'il faut beaucoup d'énergie pour changer sa température.
* Modifications de phase: La capacité thermique spécifique s'applique aux changements de température en une monophasie (solide, liquide, gaz). Les changements de phase (comme la fusion ou l'ébullition) nécessitent des calculs différents.
* Capacité thermique vs capacité thermique spécifique: La capacité thermique fait référence à la quantité totale de chaleur nécessaire pour augmenter la température d'un objet de 1 ° C. La capacité thermique spécifique est la capacité thermique par masse unitaire.
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