Proprietățile materialelor. Căldură specifică

studiu fenomene termice fizicienii necesari să introducă conceptul de căldură specifică. În ciuda volatilității și a dependenței de mulți factori, această valoare facilitează efectuarea de calcule nu numai în timpul experimentelor, ci și în procesul de activități practice de producție.

Sensul fizic al căldurii specifice, care în unități SI este măsurată în jouli pe kilogram-Kelvin, este cantitatea de căldură (energie termică) necesară pentru greutate substanță într-un kilogram schimbat temperatura cu un Kelvin (grade).

Valoarea căldurii specifice este influențată de temperatura reală a substanței. Apa încălzită la 20 ° C și până la 60 ° C are valori diferite ale acestui indice de caracterizare. Pentru substanțele de bază în cursul studiilor experimentale, încălzire specifică. Formula a fost derivată pentru a determina relația dintre mai multe cantități. O expresie matematică combină mai multe cantități fizice. Prima este căldura specifică, care, din motive de simplitate, este luată ca o valoare constantă în condiții standard. Uneori se calculează pentru condiții individuale, de exemplu, pentru vaporii de apă (apă încălzită la o temperatură de 373 Kelvin sau 100 ° C). Apoi urmează valoarea pe care o definește cantitatea de căldură, Substanța primită de substanță după încălzire (răcire), masa substanței încălzită (răcită), diferența de temperatură înainte și după terminarea procesului.

Căldura specifică de mare importanță în selectarea unei anumite substanțe ca material de construcție pentru utilizare în diferite sisteme de refrigerare sau sisteme de încălzire. Acesta a fost mult timp observat că materialele având aceeași masă, sunt utilizate pentru a încălzi o cantitate energia termică. Acoperirile din aluminiu, de exemplu, care primesc aceeași cantitate de căldură din radiațiile solare naturale, se încălzesc mai repede și mai repede decât același lemn sau tencuială convențională.

Considerând betonul cu căldura specifică de 1000 J / kg-K, se poate concluziona că căldura de un kg de material per kelvin necesită energie de 1000 J. Wood pentru a obține același efect folosind de două ori mai multă căldură decât aceeași masă de beton gaz . Acest lucru afectează nu numai confortul microclimatica spațiilor de lucru, dar, de asemenea, cu privire la diferite rate de desene sau modele de temperatură de alungire.

Interesul deosebit în implementarea proceselor de schimb de căldură este cauzat de apă obișnuită. Pe exemplul ei, puteți observa în mod clar că indicatorul "căldura specifică" a fiecărei substanțe este puternic influențat de el stare agregată. Continuând exemplul de apă, se dezvăluie un model interesant. La 0 ° C, în stare lichidă are o căldură specifică de 4,218, iar temperatura crește la 40 ° C deja 4,178 kJ / (kg * K). Dar pentru temperatura gheții rung 0 ° C, capacitatea calorică scade la nivelul de 2,11 kJ / (kg * K).

Apa este lichidul cu cea mai mare căldură specifică. Pentru următorul salt cu un grad, acesta absoarbe sau eliberează o cantitate mare de căldură decât orice altă substanță. Este vorba de apă utilizată în cazurile de necesitate pentru a asigura schimbul artificial de căldură.

Pentru comoditate, o masă, altele decât cele specifice calculate termic graficele de performanță calcule cu un kilogram de greutate, are o coloană suplimentară la expresiile date caracteristice per litru (sau dm3) substanță. Folosind tabelul de date, inginerii și proiectanții fac selectarea celor mai potrivite materiale pentru realizarea planurilor și a ideilor lor. Odată cu apariția de noi materiale cu proprietati unice a extins în mod semnificativ gama de alegere, ci chiar materiale simple și accesibile sunt, uneori, posibilitatea de a le face să concureze.