Ang dami ng init, kapag natanggap kung saan ang temperatura ng katawan ay tumaas ng isang degree, ay tinatawag na kapasidad ng init. Ayon sa kahulugang ito.

Ang kapasidad ng init sa bawat yunit ng masa ay tinatawag tiyak kapasidad ng init. Ang tiyak na init sa bawat nunal ay tinatawag molar kapasidad ng init.

Kaya, ang kapasidad ng init ay tinutukoy sa pamamagitan ng konsepto ng dami ng init. Ngunit ang huli, tulad ng trabaho, ay nakasalalay sa proseso. Nangangahulugan ito na ang kapasidad ng init ay nakasalalay din sa proseso. Posibleng magbigay ng init - upang mapainit ang katawan - sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon. Gayunpaman, sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon, ang parehong pagtaas sa temperatura ng katawan ay mangangailangan ng ibang dami ng init. Dahil dito, ang mga katawan ay maaaring makilala hindi sa pamamagitan ng isang kapasidad ng init, ngunit sa pamamagitan ng isang walang katapusang bilang (hangga't maiisip ng isa ang lahat ng uri ng mga proseso, kung saan nangyayari ang paglipat ng init). Gayunpaman, sa pagsasagawa, ang kahulugan ng dalawang kapasidad ng init ay karaniwang ginagamit: ang kapasidad ng init sa isang pare-parehong dami at ang kapasidad ng init sa isang pare-parehong presyon.

Ang kapasidad ng init ay naiiba depende sa mga kondisyon kung saan ang katawan ay pinainit - sa isang pare-pareho ang dami o sa isang pare-pareho ang presyon.

Kung ang katawan ay pinainit sa isang pare-parehong dami, i.e. dV= 0, kung gayon ang gawain ay zero. Sa kasong ito, ang ipinadala sa katawan napupunta ang init upang baguhin lamang ang kanyang panloob na enerhiya, dQ= dE, at sa kasong ito ang kapasidad ng init ay katumbas ng pagbabago sa panloob na enerhiya kapag nagbabago ang temperatura ng 1 K, i.e.

.Dahil para sa gas
, pagkatapos
Tinutukoy ng formula na ito ang kapasidad ng init ng 1 mole ng ideal na gas, na tinatawag na molar. Kapag ang isang gas ay pinainit sa pare-pareho ang presyon, ang dami nito ay nagbabago, ang init na ibinibigay sa katawan ay napupunta hindi lamang upang madagdagan ang panloob na enerhiya nito, kundi pati na rin upang magsagawa ng trabaho, i.e. dQ= dE+ PdV... Tukoy na init sa pare-parehong presyon
.

Para sa perpektong gas PV= RT at samakatuwid PdV= RdT.

Isinasaalang-alang ito, nakita namin
.Saloobin
ay isang katangian ng dami ng bawat gas at tinutukoy ng bilang ng mga antas ng kalayaan ng mga molekula ng gas. Kaya, ang pagsukat sa kapasidad ng init ng isang katawan ay isang paraan ng direktang pagsukat ng mga microscopic na katangian ng mga bumubuo nitong molecule.

F
Ang mga formula para sa kapasidad ng init ng isang perpektong gas ay tinatayang wastong naglalarawan sa eksperimento, at, higit sa lahat, para sa mga monatomic na gas. Ayon sa mga formula na nakuha sa itaas, ang kapasidad ng init ay hindi dapat nakasalalay sa temperatura. Sa katunayan, ang larawan na ipinapakita sa Fig., Nakuha sa eksperimento para sa isang diatomic hydrogen gas, ay sinusunod. Sa seksyon 1, ang gas ay kumikilos tulad ng isang sistema ng mga particle na may mga translational degree lamang ng kalayaan, sa seksyon 2, ang paggalaw ay nasasabik na nauugnay sa rotational degrees ng kalayaan, at, sa wakas, sa seksyon 3, dalawang vibrational degree ng kalayaan ang lumitaw. Ang mga hakbang sa curve ay mahusay na sumasang-ayon sa formula (2.35); gayunpaman, sa pagitan ng mga ito, ang kapasidad ng init ay tumataas sa temperatura, na tumutugma, kumbaga, sa isang non-integer variable na bilang ng mga degree ng kalayaan. Ang pag-uugali na ito ng kapasidad ng init ay nagpapahiwatig ng kakulangan ng aming konsepto ng isang perpektong gas upang ilarawan ang mga tunay na katangian ng isang sangkap.

Relasyon sa pagitan ng molar heat capacity at specific heat capacitySA= M с, kung saan с - tiyak na init, M - molar mass.Ang formula ni Mayer.

Para sa anumang ideal na gas, ang Mayer relation ay wasto:

, kung saan ang R ay ang unibersal na gas constant, ay ang molar heat capacity sa pare-parehong presyon, at ang molar heat capacity sa pare-parehong volume.

Ipinakilala namin ngayon ang isang napakahalagang katangian ng thermodynamic na tinatawag kapasidad ng init mga sistema(tradisyonal na tinutukoy ng titik SA na may iba't ibang mga indeks).

Kapasidad ng init - halaga pandagdag, depende ito sa dami ng substance sa system. Kaya naman nagpakilala din sila tiyak na init

at kapasidad ng init ng molar

Dahil ang dami ng init ay hindi isang function ng estado at depende sa proseso, ang kapasidad ng init ay magdedepende rin sa paraan kung paano ibinibigay ang init sa system. Upang maunawaan ito, alalahanin natin ang unang batas ng thermodynamics. Paghahati sa pagkakapantay-pantay ( 2.4) sa pamamagitan ng elementarya na pagtaas ng ganap na temperatura dT, nakukuha namin ang ratio

Ang pangalawang termino, tulad ng nakita natin, ay nakasalalay sa uri ng proseso. Tandaan na sa pangkalahatang kaso ng isang nonideal system, ang interaksyon ng mga particle kung saan (mga molekula, atoms, ions, atbp.) ay hindi maaaring pabayaan (tingnan, halimbawa, § 2.5 sa ibaba, kung saan ang isang van der Waals gas ay isinasaalang-alang), ang panloob na enerhiya ay nakasalalay hindi lamang sa temperatura, ngunit at sa dami ng system. Ito ay dahil ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay nakasalalay sa distansya sa pagitan ng mga partikulo na nakikipag-ugnayan. Kapag ang dami ng system ay nagbabago, ang konsentrasyon ng mga particle ay nagbabago, ayon sa pagkakabanggit, ang average na distansya sa pagitan ng mga ito ay nagbabago at, bilang isang resulta, ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan at ang buong panloob na enerhiya ng system ay nagbabago. Sa madaling salita, sa pangkalahatang kaso ng isang hindi perpektong sistema

Samakatuwid, sa pangkalahatang kaso, ang unang termino ay hindi maaaring isulat sa anyo ng isang buong derivative, ang buong derivative ay dapat mapalitan ng isang bahagyang derivative na may karagdagang indikasyon kung anong pare-parehong halaga ang kinakalkula. Halimbawa, para sa isang isochoric na proseso:

.

O para sa isang isobaric na proseso

Ang partial derivative na kasama sa expression na ito ay kinakalkula gamit ang equation ng estado ng system, na nakasulat sa form. Halimbawa, sa partikular na kaso ng isang perpektong gas

ang derivative na ito ay

.

Isasaalang-alang namin ang dalawang espesyal na kaso na naaayon sa proseso ng supply ng init:

• pare-pareho ang dami;
• patuloy na presyon sa sistema.

Sa unang kaso, trabaho dА = 0 at nakakakuha kami ng kapasidad ng init C V perpektong gas sa pare-parehong dami:

Isinasaalang-alang ang reserbasyon sa itaas, para sa isang hindi ideal na sistema, ang kaugnayan (2.19) ay dapat na nakasulat sa sumusunod pangkalahatang pananaw

Pinapalitan sa 2.7 sa, at sa kaagad makuha namin:

.

Upang kalkulahin ang kapasidad ng init ng isang perpektong gas C p sa patuloy na presyon ( dp = 0) isasaalang-alang natin na mula sa equation ( 2.8) ay sumusunod sa expression para sa elementarya na gawain na may walang katapusang maliit na pagbabago sa temperatura

Bilang resulta, nakukuha namin

Hinahati ang equation na ito sa bilang ng mga moles ng matter sa system, nakakakuha tayo ng katulad na relasyon para sa molar heat capacities sa pare-parehong volume at pressure, na tinatawag na Ang relasyon ni Mayer

Para sa sanggunian, nagbibigay kami ng isang pangkalahatang formula - para sa isang arbitrary na sistema - pagkonekta sa isochoric at isobaric na kapasidad ng init:

Ang mga expression (2.20) at (2.21) ay nakuha mula sa formula na ito sa pamamagitan ng pagpapalit dito ng expression para sa panloob na enerhiya ng isang perpektong gas at gamit ang equation ng estado nito (tingnan sa itaas):

.

Ang kapasidad ng init ng isang naibigay na masa ng bagay sa pare-pareho ang presyon ay mas malaki kaysa sa kapasidad ng init sa isang pare-parehong dami, dahil ang bahagi ng ibinibigay na enerhiya ay ginugol sa pagsasagawa ng trabaho at higit na init ang kinakailangan para sa parehong pag-init. Tandaan na mula sa (2.21) ang pisikal na kahulugan ng gas constant ay sumusunod:

Kaya, ang kapasidad ng init ay lumalabas na nakasalalay hindi lamang sa uri ng sangkap, kundi pati na rin sa mga kondisyon kung saan nangyayari ang proseso ng pagbabago ng temperatura.

Tulad ng nakikita natin, ang isochoric at isobaric na mga kapasidad ng init ng isang perpektong gas ay hindi nakasalalay sa temperatura ng gas; para sa mga tunay na sangkap, ang mga kapasidad ng init na ito, sa pangkalahatan, ay nakasalalay din sa temperatura mismo. T.

Ang isochoric at isobaric na kapasidad ng init ng isang perpektong gas ay maaaring makuha nang direkta mula sa pangkalahatang kahulugan, kung gagamitin natin ang mga formula na nakuha sa itaas ( 2.7) at (2.10) para sa dami ng init na natanggap ng isang perpektong gas sa ipinahiwatig na mga proseso.

Para sa isochoric na proseso, ang expression para sa C V sumusunod mula sa ( 2.7):

Para sa isang isobaric na proseso, ang expression para sa C p sumusunod mula sa (2.10):

Para sa mga kapasidad ng init ng molar kaya ang mga sumusunod na expression ay nakuha

Ang ratio ng mga kapasidad ng init ay katumbas ng adiabatic exponent:

Sa antas ng thermodynamic, hindi mo mahuhulaan numerical value g; nagawa lang namin ito kapag isinasaalang-alang ang mga microscopic na katangian ng system (tingnan ang expression (1.19), pati na rin ang ( 1.28) para sa isang halo ng mga gas). Ang mga teoretikal na hula para sa molar heat capacities ng mga gas at ang adiabatic exponent ay sumusunod mula sa mga formula (1.19) at (2.24).

Mga monatomic na gas (ako = 3):

Mga diatomic na gas (ako = 5):

Mga polyatomic na gas (ako = 6):

Pang-eksperimentong data para sa iba't ibang sangkap ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

Talahanayan 1

Malinaw na simpleng modelo Ang mga ideal na gas sa kabuuan ay mahusay na naglalarawan ng mga katangian ng mga tunay na gas. Tandaan na ang kasunduan ay nakuha nang hindi isinasaalang-alang ang vibrational degrees ng kalayaan ng mga molekula ng gas.

Ipinakita din namin ang mga halaga ng kapasidad ng init ng molar ng ilang mga metal sa temperatura ng silid... Kung iniisip natin ang kristal na sala-sala ng isang metal bilang isang nakaayos na hanay ng mga solidong bola na konektado ng mga bukal na may mga kalapit na bola, kung gayon ang bawat butil ay maaari lamang mag-vibrate sa tatlong direksyon ( i number = 3), at sa bawat ganoong antas ng kalayaan kinetic k B T / 2 at ang parehong potensyal na enerhiya. Samakatuwid, ang isang kristal na butil ay may panloob na (vibrational) na enerhiya k Sa T. Ang pag-multiply sa numero ni Avogadro, nakukuha natin ang panloob na enerhiya ng isang nunal

kung saan sumusunod ang halaga ng kapasidad ng init ng molar

(Dahil sa maliit na koepisyent ng thermal expansion ng solids, hindi nila nakikilala may p at c v). Ang pinababang ratio para sa kapasidad ng init ng molar ng mga solid ay tinatawag Batas Dulong at Petit, at ang talahanayan ay nagpapakita ng magandang pagkakasundo ng kinakalkula na halaga

may eksperimento.

Sa pagsasalita tungkol sa isang mahusay na kasunduan sa pagitan ng mga ratios sa itaas at ng pang-eksperimentong data, dapat tandaan na ito ay sinusunod lamang sa isang tiyak na hanay ng temperatura. Sa madaling salita, ang kapasidad ng init ng system ay nakasalalay sa temperatura, at ang mga formula (2.24) ay may limitadong lugar ng aplikasyon. Isaalang-alang ang unang fig. 2.10, na nagpapakita ng eksperimentong pag-asa ng tiyak na init may TV hydrogen gas mula sa ganap na temperatura T.

kanin. 2.10. Molar heat capacity ng hydrogen gas H2 sa pare-parehong volume bilang isang function ng temperatura (pang-eksperimentong data)

Sa ibaba, para sa kaiklian, sinasabing ang mga molekula ay walang tiyak na antas ng kalayaan sa ilang mga saklaw ng temperatura. Muli nating ipaalala na talagang pinag-uusapan natin ang mga sumusunod. Para sa mga kadahilanang quantum, ang kamag-anak na kontribusyon sa panloob na enerhiya ng gas ibang mga klase ang paggalaw ay talagang nakadepende sa temperatura at sa ilang partikular na hanay ng temperatura maaari itong maging napakaliit na sa isang eksperimento - palaging ginagawa nang may hangganan na katumpakan - ito ay hindi nakikita. Ang resulta ng eksperimento ay mukhang walang ganitong mga uri ng paggalaw, at walang katumbas na antas ng kalayaan. Ang bilang at likas na katangian ng mga antas ng kalayaan ay tinutukoy ng istraktura ng molekula at ang tatlong-dimensionalidad ng ating espasyo - hindi sila maaaring umasa sa temperatura.

Ang kontribusyon sa panloob na enerhiya ay depende sa temperatura at maaaring maliit.

Sa mga temperatura sa ibaba 100 C kapasidad ng init

na nagpapahiwatig ng kawalan ng parehong rotational at vibrational degrees ng kalayaan sa molekula. Dagdag pa, sa pagtaas ng temperatura, ang kapasidad ng init ay mabilis na tumataas sa klasikal na kahulugan

katangian ng isang diatomic molecule na may matibay na bono, kung saan walang vibrational degrees ng kalayaan. Sa mga temperatura sa itaas 2000 K ang kapasidad ng init ay nakakakita ng bagong pagtalon hanggang sa halaga

Ang resultang ito ay nagpapahiwatig ng hitsura ng mga vibrational na antas ng kalayaan. Ngunit ang lahat ng ito ay mukhang hindi pa rin maipaliwanag. Bakit hindi maaaring umikot ang isang molekula sa mababang temperatura? At kung bakit ang mga vibrations sa isang molekula ay lumabas lamang sa pinakadulo mataas na temperatura? Ang nakaraang kabanata ay nagbigay ng maikling talakayan ng husay sa dami ng mga sanhi ng pag-uugaling ito. At ngayon maaari lamang nating ulitin na ang buong bagay ay bumaba sa partikular na quantum phenomena na hindi maipaliwanag mula sa pananaw ng klasikal na pisika. Ang mga phenomena na ito ay tinalakay nang detalyado sa mga susunod na seksyon ng kurso.

karagdagang impormasyon

http://www.plib.ru/library/book/14222.html - Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Handbook of Physics, Nauka, 1977 - p. 236 - isang talaan ng mga katangiang temperatura ng "pagbukas" ng vibrational at rotational degrees ng kalayaan ng mga molekula para sa ilan mga tiyak na gas;

Bumaling tayo ngayon sa Fig. 2.11, na kumakatawan sa pagtitiwala sa mga kapasidad ng init ng molar ng tatlo mga elemento ng kemikal(mga kristal) mula sa temperatura. Sa mataas na temperatura, lahat ng tatlong kurba ay may posibilidad na magkapareho ang halaga

ang kaukulang batas nina Dulong at Petit. Ang tingga (Pb) at bakal (Fe) ay halos may ganitong limitasyon sa kapasidad ng init na nasa temperatura ng silid.

kanin. 2.11. Ang pag-asa ng kapasidad ng init ng molar para sa tatlong elemento ng kemikal - mga kristal ng lead, iron at carbon (diamond) - sa temperatura

Para sa brilyante (C), ang temperaturang ito ay hindi pa sapat na mataas. At sa mababang temperatura, lahat ng tatlong kurba ay nagpapakita ng makabuluhang paglihis mula sa batas ng Dulong at Petit. Ito ay isa pang pagpapakita ng quantum properties ng matter. Ang klasikal na pisika ay lumalabas na walang kapangyarihan upang ipaliwanag ang marami sa mga regularidad na naobserbahan sa mababang temperatura.

karagdagang impormasyon

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/thermodynamics.htm - J. de Boer Panimula sa molekular na pisika at thermodynamics, Ed. IL, 1962 - pp. 106-107, bahagi I, § 12 - ang kontribusyon ng mga electron sa kapasidad ng init ng mga metal sa mga temperatura na malapit sa absolute zero;

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Ya.I. Perelman Alam mo ba ang physics? Library "Kvant", isyu 82, Science, 1992. P. 132, tanong 137: aling mga katawan ang may pinakamataas na kapasidad ng init (tingnan ang sagot sa p. 151);

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Ya.I. Perelman Alam mo ba ang physics? Library "Kvant", isyu 82, Science, 1992. P. 132, tanong 135: tungkol sa pagpainit ng tubig sa tatlong estado - solid, likido at singaw (tingnan ang sagot sa p. 151);

http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1478.html - pisikal na encyclopedia. Calorimetry. Ang mga pamamaraan para sa pagsukat ng mga kapasidad ng init ay inilarawan.

Ang partikular na init ay ang enerhiya na kinakailangan upang mapataas ang temperatura ng 1 gramo ng isang purong sangkap ng 1 °. Ang parameter ay nakasalalay sa nito komposisyong kemikal at estado ng pagsasama-sama: gas, likido o solid. Matapos magsimula ang pagbubukas nito bagong round ang pagbuo ng thermodynamics, ang agham ng lumilipas na mga proseso ng enerhiya, na nauugnay sa init at paggana ng system.

kadalasan, ang tiyak na init at ang mga pangunahing kaalaman sa thermodynamics ay ginagamit sa paggawa mga radiator at system na idinisenyo para sa pagpapalamig ng mga kotse, gayundin sa chemistry, nuclear engineering at aerodynamics. Kung nais mong malaman kung paano kinakalkula ang tiyak na init, pagkatapos ay tingnan ang artikulong ito.

Bago magpatuloy sa direktang pagkalkula ng parameter, dapat mong pamilyar ang iyong sarili sa formula at mga bahagi nito.

Formula para sa pagkalkula tiyak na init ganito ang hitsura:

• c = Q / (m * ∆T)

Ang kaalaman sa mga dami at ang kanilang mga simbolikong pagtatalaga na ginamit sa pagkalkula ay napakahalaga. Gayunpaman, ito ay kinakailangan hindi lamang upang malaman ang mga ito biswal na anyo ngunit malinaw ding kinakatawan ang kahulugan ng bawat isa sa kanila. Ang pagkalkula ng tiyak na kapasidad ng init ng isang sangkap ay kinakatawan ng mga sumusunod na sangkap:

Ang ΔT ay isang simbolo na nangangahulugan ng unti-unting pagbabago sa temperatura ng isang substance. Ang karakter na "Δ" ay binibigkas na delta.

ΔT = t2 – t1, kung saan

• t1 - pangunahing temperatura;
• Ang t2 ay ang huling temperatura pagkatapos ng pagbabago.

m ay ang masa ng sangkap na ginagamit para sa pagpainit (gr).

Q - dami ng init (J / J)

Sa batayan ng Tsr, ang iba pang mga equation ay maaaring makuha:

• Q = m * cp * ΔT - ang dami ng init;
• m = Q / cr * (t2 - t1) - ang masa ng sangkap;
• t1 = t2– (Q / cp * m) - pangunahing temperatura;
• t2 = t1 + (Q / cp * m) - panghuling temperatura.

Mga tagubilin para sa pagkalkula ng parameter

1. Kunin formula ng pagkalkula: Partikular na init = Q / (m * ∆T)
2. Isulat ang paunang datos.
3. Isaksak ang mga ito sa formula.
4. Kalkulahin at kunin ang resulta.

Bilang halimbawa, kalkulahin natin ang isang hindi kilalang sangkap na tumitimbang ng 480 gramo at may temperaturang 15ºC, na, bilang resulta ng pag-init (35 thousand J), ay tumaas sa 250º.

Ayon sa mga tagubilin sa itaas, gumagawa kami ang mga sumusunod na aksyon:

Isinulat namin ang paunang data:

• Q = 35 thousand J;
• m = 480 g;
• ΔT = t2 – t1 = 250–15 = 235 ºC.

Kinukuha namin ang formula, palitan ang mga halaga at lutasin:

с = Q / (m * ∆T) = 35 thousand J / (480 g * 235º) = 35 thousand J / (112800 g * º) = 0.31 J / g * º.

Pagbabayad

Isagawa natin ang pagkalkula C P tubig at lata sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon:

• m = 500 gramo;
• t1 = 24ºC at t2 = 80ºC - para sa tubig;
• t1 = 20ºC at t2 = 180ºC - para sa lata;
• Q = 28 thousand J.

Upang magsimula, tinutukoy namin ang ΔT para sa tubig at lata, ayon sa pagkakabanggit:

• ΔТв = t2 – t1 = 80–24 = 56ºC
• ΔТо = t2 – t1 = 180–20 = 160ºC

Pagkatapos ay nakita namin ang tiyak na init:

1. с = Q / (m * ΔТв) = 28 thousand J / (500 g * 56ºC) = 28 thousand J / (28 thousand g * ºC) = 1 J / g * ºC.
2. с = Q / (m * ΔTo) = 28 thousand J / (500 g * 160ºC) = 28 thousand J / (80 thousand g * ºC) = 0.35 J / g * ºC.

Kaya, ang tiyak na kapasidad ng init ng tubig ay 1 J / g * ºC, at ang lata ay 0.35 J / g * ºC. Kaya, maaari nating tapusin na sa isang pantay na halaga ng ibinibigay na init na 28 libong J, ang lata ay magpapainit nang mas mabilis kaysa sa tubig, dahil ang kapasidad ng init nito ay mas mababa.

Ang kapasidad ng init ay nagtataglay hindi lamang ng mga gas, likido at solido, kundi pati na rin ng pagkain.

Paano makalkula ang kapasidad ng init ng pagkain

Kapag kinakalkula ang kapasidad ng kapangyarihan ang equation ay kukuha ng sumusunod na anyo:

c = (4.180 * w) + (1.711 * p) + (1.928 * f) + (1.547 * c) + (0.908 * a), kung saan:

• w ay ang dami ng tubig sa produkto;
• p ay ang dami ng mga protina sa produkto;
• f ay ang porsyento ng taba;
• c ay ang porsyento ng carbohydrates;
• a - ang porsyento ng mga di-organikong bahagi.

Tukuyin ang kapasidad ng init ng Viola processed cream cheese... Para dito sumulat kami ninanais na mga halaga mula sa komposisyon ng produkto (timbang 140 gramo):

• tubig - 35 g;
• protina - 12.9 g;
• taba - 25.8 g;
• carbohydrates - 6.96 g;
• mga di-organikong bahagi - 21 g.

Pagkatapos ay makikita natin ang:

• c = (4.180 * w) + (1.711 * p) + (1.928 * f) + (1.547 * c) + (0.908 * a) = (4.180 * 35) + (1.711 * 12.9) + (1.928 * 25 , 8 ) + (1.547 * 6.96) + (0.908 * 21) = 146.3 + 22.1 + 49.7 + 10.8 + 19.1 = 248 kJ / kg * ºC.

Laging tandaan na:

• ang proseso ng pag-init ng metal ay mas mabilis kaysa sa tubig, dahil mayroon ito C P 2.5 beses na mas kaunti;
• kung maaari, i-convert ang mga resulta sa isang mas mataas na pagkakasunud-sunod, kung pinahihintulutan ng mga kondisyon;
• upang suriin ang mga resulta, maaari mong gamitin ang Internet at tingnan ang kinakalkula na sangkap;
• sa ilalim ng parehong mga pang-eksperimentong kondisyon, mas makabuluhang mga pagbabago sa temperatura ang masusunod para sa mga materyales na may mababang tiyak na init.

Mga device at accessories na ginagamit sa trabaho:

2. Mga timbang.

3. Thermometer.

4. Calorimeter.

6. Calorimetric na katawan.

7. Mga tile sa bahay.

Layunin ng trabaho:

Matutong empirically matukoy ang tiyak na init ng isang substance.

I. TEORETIKAL NA PANIMULA.

Thermal conductivity- paglilipat ng init mula sa mas maiinit na bahagi ng katawan patungo sa hindi gaanong init bilang resulta ng mga banggaan ng mabibilis na molekula na may mabagal, bilang resulta kung saan inililipat ng mga mabibilis na molekula ang bahagi ng kanilang enerhiya sa mga mabagal.

Ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng anumang katawan ay direktang proporsyonal sa masa nito at ang pagbabago sa temperatura ng katawan.

DU = cmDT (1)
Q = cmDT (2)

Ang dami c, na nagpapakilala sa pag-asa ng pagbabago sa panloob na enerhiya ng katawan sa panahon ng pag-init o paglamig sa uri ng sangkap at panlabas na kondisyon tinawag tiyak na init katawan.

(4)

Ang dami C, na nagpapakilala sa pag-asa ng katawan na sumipsip ng init kapag pinainit at katumbas ng ratio ng dami ng init na ibinibigay sa katawan, sa pagtaas ng temperatura nito, ay tinatawag na init ng katawan.

C = c × m. (5)
(6)
Q = CDT (7)

Kapasidad ng init ng molar C m, tawagan ang dami ng init na kailangan para magpainit ng isang mole ng isang substance kada 1 Kelvin

C m = cM. (walo)
C m = (9)

Ang partikular na init ay depende sa likas na katangian ng proseso kung saan ito pinainit.

Equation ng balanse ng init.

Sa panahon ng pagpapalitan ng init, ang kabuuan ng mga halaga ng init na ibinibigay ng lahat ng mga katawan, kung saan ang panloob na enerhiya ay bumababa, ay katumbas ng kabuuan ng mga halaga ng init na natanggap ng lahat ng mga katawan, kung saan ang panloob na enerhiya ay tumataas.

SQ dep = SQ na natanggap (10)

Kung nabubuo ang mga katawan saradong sistema at tanging palitan ng init ang nangyayari sa pagitan nila, kung gayon ang algebraic na kabuuan ng natanggap at ibinigay na mga halaga ng init ay katumbas ng 0.

SQ dep + SQ na natanggap = 0.

Halimbawa:

Ang katawan, calorimeter, at likido ay kasangkot sa pagpapalitan ng init. Ang katawan ay nagbibigay ng init, ang calorimeter at likido ay natanggap.

Q t = Q k + Q w

Q t = c t m t (T 2 - Q)

Q k = c k m k (Q - T 1)

Q w = c w m w (Q - T 1)

Kung saan ang Q (tau) ay ang kabuuang huling temperatura.

s t m t (T 2 -Q) = s hanggang m k (Q- T 1) + s f m w (Q- T 1)

s t = ((Q - T 1) * (s to m to + s w m w)) / m t (T 2 - Q)

T = 273 0 + t 0 С

2. PAG-UNLAD NG TRABAHO.

LAHAT NG PAGTIMBANG NA DAPAT SASAGAWA NA MAY TUMPAK NA 0.1 g.

1. Tukuyin sa pamamagitan ng pagtimbang ng masa ng panloob na sisidlan, calorimeter m 1.

2. Ibuhos ang tubig sa panloob na sisidlan ng calorimeter, timbangin ang panloob na baso kasama ang ibinuhos na likido m k.

3. Tukuyin ang masa ng ibinuhos na tubig m = m hanggang - m 1

4. Ilagay ang panloob na sisidlan ng calorimeter sa panlabas at sukatin ang paunang temperatura ng tubig T 1.

5. Alisin ang katawan ng pagsubok mula sa tubig na kumukulo, mabilis na ilipat ito sa calorimeter, na natukoy ang T 2 - ang paunang temperatura ng katawan, ito ay katumbas ng temperatura ng tubig na kumukulo.

6. Habang hinahalo ang likido sa calorimeter, maghintay hanggang huminto ang pagtaas ng temperatura: sukatin ang panghuling (steady-state) na temperatura Q.

7. Alisin ang test body mula sa calorimeter, patuyuin ito ng filter na papel at alamin ang mass nito m 3 sa pamamagitan ng pagtimbang sa isang balanse.

8. Ipasok ang mga resulta ng lahat ng mga sukat at kalkulasyon sa talahanayan. Magsagawa ng mga kalkulasyon hanggang sa ikalawang decimal place.

9. Gawin ang equation ng balanse ng init at hanapin mula dito ang tiyak na init ng sangkap kasama.

10. Batay sa mga resultang nakuha, alamin ang sangkap sa apendiks.

11. Kalkulahin ang ganap at kamag-anak na error ng nakuhang resulta na may kaugnayan sa tabular na resulta gamit ang mga formula:

;

12. Konklusyon sa gawaing ginawa.

TALAAN NG NASUKAT AT KINUKULANG RESULTA

/ (kg K), atbp.

Ang partikular na init ay karaniwang tinutukoy ng mga titik c o SA, madalas na may mga indeks.

Ang halaga ng tiyak na init ay naiimpluwensyahan ng temperatura ng sangkap at iba pang mga thermodynamic na parameter. Halimbawa, ang pagsukat ng tiyak na init ng tubig ay magbibigay iba't ibang resulta sa 20 ° C at 60 ° C. Bilang karagdagan, ang tiyak na init ay nakasalalay sa kung paano pinapayagang magbago ang mga thermodynamic na parameter ng sangkap (presyon, dami, atbp.); halimbawa, ang tiyak na init sa pare-parehong presyon ( C P) at sa pare-parehong dami ( C V) ay karaniwang naiiba.

Ang formula para sa pagkalkula ng tiyak na kapasidad ng init:

$c\; =\; \backslash \; frac\; (Q)\; (m\; \backslash \; Delta\; T),$ saan c- tiyak na init, Q- ang dami ng init na natanggap ng isang sangkap sa panahon ng pag-init (o inilabas sa panahon ng paglamig), m ay ang masa ng pinainit (pinalamig) na sangkap, Δ T- ang pagkakaiba sa pagitan ng pangwakas at paunang temperatura ng sangkap.

Ang tiyak na init ay maaaring depende (at, sa prinsipyo, mahigpit na pagsasalita, palaging, higit pa o hindi gaanong malakas, depende) sa temperatura, samakatuwid, ang sumusunod na formula na may maliit (pormal na infinitesimal) ay mas tama $\backslash \; delta\; T$ at $\backslash \; delta\; Q$:

$c\; (T)\; =\; \backslash \; frac\; 1\; (m)\; \backslash \; kaliwa\; (\backslash \; frac\; (\backslash \; delta\; Q)\; (\backslash \; delta\; T)\; \backslash \; kanan).$

Mga tiyak na halaga ng init ng ilang mga sangkap

(Para sa mga gas, ang mga halaga ng tiyak na init sa proseso ng isobaric (C p) ay ibinibigay)

Tingnan din

Sumulat ng pagsusuri sa artikulong "Specific heat"

Mga Tala (edit)

Panitikan

• Mga talahanayan ng pisikal na dami. Handbook, ed. I.K.Kikoina, M., 1976.
• Sivukhin D.V. Pangkalahatang kurso pisika. - T. II. Thermodynamics at Molecular Physics.
• E. M. Lifshits // sa ilalim. ed. A.M. Prokhorov Pisikal na encyclopedia. - M .: "Soviet Encyclopedia", 1998. - T. 2.<

Isang sipi na nagpapakilala sa Specific Heat

Kinabukasan, ang Countess, na inanyayahan si Boris sa kanyang lugar, ay nakipag-usap sa kanya, at mula sa araw na iyon ay tumigil siya sa pagbisita sa mga Rostov.

Noong ika-31 ng Disyembre, sa bisperas ng bagong taon 1810, le reveillon [night supper], nagkaroon ng bola sa Catherine's grandee. Ang bola ay dapat na isang diplomatic corps at isang soberanya.
Sa Promenade des Anglais, ang sikat na bahay ng maharlika ay kumikinang na may hindi mabilang na mga ilaw na nagbibigay-liwanag. Sa may ilaw na pasukan na may pulang tela ay nakatayo ang pulis, at hindi lamang mga gendarmes, kundi isang hepe ng pulisya sa pasukan at dose-dosenang mga opisyal ng pulisya. Ang mga karwahe ay umalis, at ang mga bago ay dumating, na may mga pulang footmen at footmen sa mga balahibo sa kanilang mga sumbrero. Ang mga lalaking nakauniporme, mga bituin at mga laso ay lumabas mula sa mga karwahe; ang mga babaeng naka satin at ermine ay maingat na bumaba sa maingay na mga hakbang, at nagmamadali at walang tunog na naglakad kasama ang tela ng pasukan.
Halos sa tuwing may bagong karwahe na dumarating, may bulungan sa mga tao at nagtatanggal ng mga sombrero.
- Soberano? ... Hindi, ministro ... prinsipe ... sugo ... Hindi mo ba nakikita ang mga balahibo? ... - sabi mula sa karamihan. Ang isa sa pulutong, na nakasuot ng mas mahusay kaysa sa iba, ay tila kilala ng lahat, at tinawag sa pangalan ang pinakamarangal na maharlika noong panahong iyon.
Isang katlo na ng mga bisita ang dumating sa bolang ito, at ang mga Rostov, na dapat ay nasa bolang ito, ay nagmamadali pa ring naghahanda para sa pagbibihis.
Maraming pag-uusap at paghahanda para sa bolang ito sa pamilya Rostov, maraming takot na hindi matanggap ang imbitasyon, hindi magiging handa ang damit, at ang lahat ay hindi maisasaayos ayon sa kinakailangan.
Kasama ang mga Rostov ay nagpunta sa bola na si Marya Ignatievna Peronskaya, isang kaibigan at kamag-anak ng countess, isang manipis at dilaw na dalaga ng karangalan ng lumang korte, na nangunguna sa mga panlalawigang Rostov sa pinakamataas na lipunan ng Petersburg.
Alas-10 ng gabi dapat kunin ng mga Rostov ang maid of honor sa Tauride Garden; at samantala ay limang minuto na hanggang diyes, at ang mga dalaga ay hindi pa nakabihis.
Napunta si Natasha sa unang malaking bola sa kanyang buhay. Bumangon siya nang araw na iyon sa alas-8 ng umaga at nasa nilalagnat na pagkabalisa at aktibidad buong araw. Ang lahat ng kanyang pwersa, mula sa umaga, ay itinuro upang matiyak na silang lahat: siya, ina, si Sonya ay nakadamit nang pinakamahusay hangga't maaari. Si Sonya at ang Kondesa ay lubos na nagtitiwala sa kanya. Nakasuot daw ng masaka velvet dress ang countess, nakasuot sila ng dalawang puting mausok na damit na kulay pink, silk cover na may mga rosas sa isang bodice. Ang buhok ay kailangang suklayin ng a la grecque [sa Griyego].
Lahat ng mahahalagang bagay ay nagawa na: ang mga binti, braso, leeg, tainga ay maingat na, ayon sa ballroom, hinugasan, pinabanguhan at pinulbos; nakasuot na ng sutla, fishnet stockings at puting satin na sapatos na may busog; halos tapos na ang mga hairstyle. Natapos ang pagbibihis ni Sonya, at gayon din ang Kondesa; ngunit nahuli si Natasha na abala sa lahat. Nakaupo pa rin siya sa harap ng salamin sa isang dressing-gown na nakatakip sa kanyang balingkinitang balikat. Si Sonya, na nakabihis na, ay nakatayo sa gitna ng silid, pinipindot ang kanyang maliit na daliri nang masakit, na pinipindot ang huling laso na sumisigaw sa ilalim ng pin.