HomeyoBii o ṣe le Ṣe iṣiro Ooru Kan pato

Bii o ṣe le Ṣe iṣiro Ooru Kan pato

Ooru kan pato (C e ) ni iye ooru ti o gbọdọ lo si iwọn ẹyọkan ti ohun elo kan lati le gbe iwọn otutu rẹ soke nipasẹ ẹyọkan . O jẹ ohun-ini igbona to lekoko ti ọrọ, iyẹn ni, ko dale lori iwọn ohun elo tabi opoiye rẹ, ṣugbọn lori akopọ rẹ nikan. Ni ori yii, o jẹ ohun-ini abuda ti o ṣe pataki pupọ lati pinnu awọn ohun elo ti o ṣeeṣe ti ohun elo kọọkan, ati pe o ṣe iranlọwọ lati pinnu apakan ti ihuwasi igbona ti awọn nkan nigba ti wọn wa si olubasọrọ pẹlu awọn ara tabi awọn media ti o wa ni awọn iwọn otutu oriṣiriṣi.

Lati oju wiwo kan a le sọ pe ooru kan pato ni ibamu si ẹya itunra ti agbara ooru (C), ti n ṣalaye bi iye ooru ti o gbọdọ pese si eto lati mu iwọn otutu rẹ pọ si nipasẹ ẹyọkan. O tun le loye bi igbagbogbo ti iwọn laarin agbara ooru ti eto kan (ara kan, nkan kan, ati bẹbẹ lọ) ati ibi-ipamọ rẹ.

Iye ooru kan pato ti nkan kan da lori boya alapapo (tabi itutu agbaiye) ni a ṣe ni titẹ igbagbogbo tabi ni iwọn didun igbagbogbo. Eyi yoo fun awọn ooru kan pato meji fun nkan kọọkan, eyun ni pato ooru ni titẹ nigbagbogbo (C P ) ati ooru kan pato ni iwọn didun igbagbogbo (C V ). Sibẹsibẹ, iyatọ nikan ni a le rii ni awọn gaasi, nitorinaa fun awọn olomi ati awọn okele a maa n sọrọ nipa ooru pato gbigbẹ.

kan pato ooru agbekalẹ

A mọ lati iriri pe agbara ooru ti ara jẹ ibamu si iwọn rẹ, iyẹn ni, iyẹn

Apeere ti kan pato ooru isiro

Gẹgẹbi a ti mẹnuba ninu abala ti tẹlẹ, ooru kan pato duro fun iwọn deede laarin awọn oniyipada meji wọnyi, nitorinaa ibatan ibamu ti o wa loke le jẹ kikọ ni irisi idogba atẹle yii:

Apeere ti kan pato ooru isiro

A le yanju idogba yii lati gba ikosile fun ooru kan pato:

Apeere ti kan pato ooru isiro

Ni apa keji, a mọ pe agbara ooru jẹ igbagbogbo ti iwọn laarin ooru (q) ti o nilo lati mu iwọn otutu ti eto kan pọ si nipasẹ iye ΔT ati pe ilosoke ninu iwọn otutu. Ni awọn ọrọ miiran, a mọ pe q = C * ΔT. Apapọ idogba yii pẹlu idogba agbara ooru ti o han loke, a gba:

Apeere ti kan pato ooru isiro

Ti yanju idogba yii lati wa ooru kan pato, a gba idogba keji fun rẹ:

Apeere ti kan pato ooru isiro

Specific Heat Sipo

Idogba ti o kẹhin ti o gba fun ooru kan pato fihan pe awọn iwọn ti oniyipada yii jẹ [q] [m] -1 [ΔT] -1 , iyẹn ni, awọn iwọn ooru lori iwọn ati iwọn otutu. Da lori eto awọn ẹya ti o n ṣiṣẹ, awọn ẹya wọnyi le jẹ:

Unit eto Specific ooru sipo International eto J.kg -1 .K -1 eyiti o jẹ deede si am 2 ⋅K – 1 ⋅s – 2 eto ijoba BTU⋅lb – 1⋅ °F – 1 awọn kalori cal.g -1 .°C -1 eyiti o jẹ deede si Cal.kg -1 .°C -1 miiran sipo kJ.kg -1 .K -1

AKIYESI: Nigbati o ba nlo awọn iwọn wọnyi o ṣe pataki lati ṣe iyatọ laarin cal ati Cal. Ni igba akọkọ ni kalori deede (nigbakugba ti a npe ni kalori kekere tabi giramu-calorie), ti o ni ibamu si iye ooru ti o nilo lati gbe iwọn otutu ti 1g omi, lakoko ti Cal (pẹlu lẹta nla) jẹ ẹyọ kan ti o dọgba si 1,000 cal, tabi, kini o jẹ kanna, 1 kcal. Apakan ti o kẹhin ti ooru ni a lo lojoojumọ ni awọn imọ-jinlẹ ilera, ni pataki ni agbegbe ti ounjẹ. Ni aaye yii, o jẹ ẹyọ ti o dara julọ ti a lo lati ṣe aṣoju iye agbara ti o wa ninu ounjẹ (nigbati a ba sọrọ nipa awọn kalori ni ọrọ ti ounjẹ, a fẹrẹ tumọ Cal nigbagbogbo kii ṣe orombo wewe).

Awọn apẹẹrẹ ti Awọn iṣoro Iṣiro Ooru Kan pato

Ni isalẹ awọn iṣoro meji ti o yanju ti o ṣe apẹẹrẹ mejeeji ilana ti iṣiro ooru kan pato fun nkan mimọ ati fun idapọ awọn nkan mimọ ninu eyiti a mọ awọn igbona kan pato.

Isoro 1: Iṣiro ooru kan pato ti nkan mimọ

Gbólóhùn: O fẹ lati pinnu akopọ ti apẹẹrẹ ti irin fadaka ti a ko mọ. O fura pe o le jẹ fadaka, aluminiomu tabi Pilatnomu. Lati pinnu ohun ti o jẹ, iye ooru ti o nilo lati mu iwọn 10.0-g ti irin naa lati iwọn otutu ti 25.0 ° C si aaye omi farabale deede, iyẹn ni, 100.0 ° C, ni iwọn. gbigba iye kan ti 41,92 cal. Mọ pe awọn gbigbona pato ti fadaka, aluminiomu ati Pilatnomu jẹ 0.234 kJ.kg -1 .K -1 , 0.897 kJ.kg -1 .K -1 ati 0.129 kJ.kg -1 .K -1 , lẹsẹsẹ, Mọ ohun ti irin. awọn ayẹwo ti wa ni ṣe ti.

Ojutu

Ohun ti iṣoro naa n beere ni lati ṣe idanimọ ohun elo lati eyiti a ti ṣe nkan naa. Niwọn igba ti ooru kan pato jẹ ohun-ini to lekoko, o jẹ ihuwasi ti ohun elo kọọkan, nitorinaa lati ṣe idanimọ rẹ, o to lati pinnu ooru rẹ pato ati lẹhinna ṣe afiwe pẹlu awọn iye ti a mọ ti awọn irin ti a fura si.

Ipinnu ooru kan pato ninu ọran yii ni a ṣe nipasẹ awọn igbesẹ ti o rọrun mẹta:

Igbesẹ #1: Jade gbogbo data lati inu alaye naa ki o ṣe awọn iyipada ẹyọkan ti o yẹ

Bi ninu eyikeyi iṣoro, ohun akọkọ ti a nilo ni lati ṣeto data lati ni ni ọwọ nigbati o nilo. Ni afikun, gbigbe awọn iyipada kuro lati ibẹrẹ yoo ṣe idiwọ fun wa lati gbagbe rẹ nigbamii ati pe yoo tun jẹ ki awọn iṣiro rọrun ni awọn igbesẹ atẹle.

Ni idi eyi, alaye naa funni ni iwọn ti ayẹwo, ibẹrẹ ati awọn iwọn otutu ti o kẹhin lẹhin ilana alapapo, ati iye ooru ti o nilo lati mu ayẹwo naa gbona. O tun fun awọn ooru kan pato ti awọn irin oludije mẹta. Ni awọn ofin ti awọn sipo, a le ṣe akiyesi pe awọn igbona kan pato wa ni kJ.kg -1 .K .1 , ṣugbọn iwọn, iwọn otutu, ati ooru wa ni g, °C, ati cal, lẹsẹsẹ. A gbọdọ lẹhinna yi awọn iwọn pada ki ohun gbogbo wa ni eto kanna. O rọrun lati yi ibi-ipamọ, iwọn otutu ati igbona lọtọ ju lati yi awọn ẹya agbo-ara ti ooru kan pato pada ni igba mẹta, nitorinaa yoo jẹ ọna ti a yoo tẹle:

Apeere ti kan pato ooru isiro Apeere ti kan pato ooru isiro Apeere ti kan pato ooru isiro Apeere ti kan pato ooru isiro

Igbesẹ #2: Lo idogba lati ṣe iṣiro ooru kan pato

Ni bayi pe a ni gbogbo data ti a nilo, gbogbo ohun ti a nilo lati ṣe ni lilo idogba ti o yẹ lati ṣe iṣiro ooru kan pato. Fi fun data ti a ni, a yoo lo idogba keji fun Ce ti a gbekalẹ loke.

Apeere ti kan pato ooru isiro Apeere ti kan pato ooru isiro

Igbesẹ #3: Ṣe afiwe ooru kan pato ti apẹẹrẹ si awọn igbona kan pato ti a mọ lati ṣe idanimọ ohun elo naa

Nigbati a ba ṣe afiwe ooru kan pato ti a gba fun apẹẹrẹ wa pẹlu ti awọn irin oludije mẹta, a ṣe akiyesi pe eyi ti o jọra julọ jẹ fadaka. Fun idi eyi, ti awọn oludije nikan ba jẹ awọn irin fadaka, aluminiomu, ati Pilatnomu, a pinnu pe apẹẹrẹ jẹ fadaka.

Isoro 2: Iṣiro ooru kan pato ti adalu awọn nkan mimọ

Gbólóhùn: Kini yoo jẹ aropin pato ooru ti alloy ti o ni 85% Ejò, 5% zinc, 5% tin, ati 5% asiwaju? Awọn igbona pato ti irin kọọkan jẹ, C e, Cu = 385 J.kg -1 .K -1 ; C e, Zn = 381 J.kg -1 .K -1 ; C e, Sn = 230 J.kg -1 .K -1 ; C e, Pb = 130 J.kg -1 .K -1 .

Ojutu

Eleyi jẹ kan die-die o yatọ isoro ti o nilo kan bit diẹ àtinúdá. Nigbati a ba ni awọn akojọpọ ti awọn ohun elo oriṣiriṣi, awọn ohun-ini gbona ati awọn ohun-ini miiran yoo dale lori akopọ pato ati, ni gbogbogbo, yoo yatọ si awọn ohun-ini ti awọn paati mimọ.

Niwọn igba ti ooru kan pato jẹ ohun-ini to lekoko, kii ṣe opoiye afikun, eyiti o tumọ si pe a ko le ṣafikun awọn igbona kan pato lati gba ooru kan pato lapapọ fun adalu. Sibẹsibẹ, ohun ti o jẹ afikun ni agbara ooru lapapọ, nitori eyi jẹ ohun-ini nla.

Fun idi eyi a le sọ pe, ninu ọran ti alloy ti a gbekalẹ, apapọ agbara ooru ti alloy yoo jẹ apapọ awọn agbara ooru ti bàbà, zinc, tin ati awọn ipin asiwaju, iyẹn:

Apeere ti kan pato ooru isiro

Bibẹẹkọ, ninu ọran kọọkan agbara ooru ni ibamu si ọja laarin iwọn ati ooru kan pato, nitorinaa idogba yii le tun kọ bi:

Apeere ti kan pato ooru isiro

Nibo C e al duro fun apapọ ooru kan pato ti alloy (akiyesi pe ko tọ lati sọ lapapọ ooru kan pato), iyẹn ni, aimọ ti a fẹ lati wa. Bi ohun-ini yii ṣe lekoko, iṣiro rẹ kii yoo dale lori iye ayẹwo ti a ni. Ni wiwo eyi, a le ro pe a ni 100 g ti alloy, ninu eyi ti awọn ọpọ eniyan ti kọọkan ninu awọn irinše yoo jẹ deede si awọn ipin ogorun wọn. Nipa ro pe eyi, a gba gbogbo data ti o nilo fun iṣiro ti apapọ ooru kan pato.

Apeere ti kan pato ooru isiro

Bayi a paarọ awọn iye ti a mọ ati ṣe iṣiro naa. Fun ayedero, awọn sipo yoo jẹ aibikita nigbati o ba paarọ awọn iye. A le ṣe eyi nikan nitori gbogbo awọn igbona kan pato wa ni eto kanna ti awọn ẹya, gẹgẹ bi gbogbo awọn ọpọ eniyan. Ko ṣe pataki lati yi awọn ọpọ eniyan pada si awọn kilo, nitori awọn giramu ti o wa ninu numerator yoo bajẹ paarẹ pẹlu awọn ti o wa ninu iyeida.

Apeere ti kan pato ooru isiro Apeere ti kan pato ooru isiro

Awọn itọkasi

Broncesval SL. (Oṣu kejila ọjọ 20, 2019). B5 | Idẹ Ejò Alloy Tin Zinc . bronzeval. https://www.broncesval.com/bronce/b5-bronce-aleacion-de-cobre-estanio-zinc/

Chang, R. (2002). Kemistri ti ara ( ed 1st .). MCGRAW Hill ẸKỌ.

Chang, R. (2021). Kemistri ( 11th ed.). MCGRAW Hill ẸKỌ.

Franco G., A. (2011). Ipinnu 3 n ti ooru kan pato ti 3 ti o lagbara . Fisiksi pẹlu kọnputa. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm

Ooru pato ti awọn irin . (2020, Oṣu Kẹwa ọjọ 29). sayensialpha. https://sciencealpha.com/es/specific-heat-of-metals/