Fajlagos hő (c), más néven termikus tömegkapacitás, egy fizikai mennyiség, amely a kapott hőmennyiséggel és annak hőváltozásával függ össze.

képlet

Ez meghatározza az elem hőmérsékletének 1 ° C-ról 1 g-ra való emeléséhez szükséges hőmennyiséget.

Specifikus hőformula

Az anyagok fajlagos hőjének kiszámításához használja a következő képletet:

c = Q/m. Δθ vagy c = C/m

c: fajlagos hő (cal/g. ° C vagy J/Kg.K)
Q: hőmennyiség (cal vagy J)
m: tömeg (g vagy kg)
Δθ: hőmérsékleti tartomány (° C vagy K)
C: hőkapacitás (cal/° C vagy J/K)

A Nemzetközi Rendszerben (SI) a fajlagos hőt J/Kg.K-ban (Joule kilogrammonként és Kelvinben) mérik. Azonban nagyon gyakori, hogy kal/g ° C-ban (kalória/gramm és Celsius-fok) mérik.

Specifikus hő táblázat

Ne feledje, hogy mindegyik anyagnak sajátos hője van. Lásd az alábbi táblázatot, amely 15 anyagot és mindegyik fajlagos hőértékét tartalmazza.

Anyag fajlagos hő (cal/g ° C)
Víz 1 cal/g
Etilalkohol 0,58 cal/g
Alumínium 0,22 cal/g
Levegő 0,24 cal/g
Homok 0,2 cal/g
Szén 0,12 cal/g ° C
Vezet 0,03 cal/g
Réz 0,09 cal/g ° C
Vas 0,11 cal/g
Jég 0,50 cal/g ° C
Hidrogén 3,4 cal/g
Faipari 0,42 cal/g
Nitrogén 0,25 cal/g ° C
Oxigén 0,22 cal/g
Üveg 0,16 cal/g

Moláris fajlagos hő

A moláris fajlagos hőt, amelyet moláris hőkapacitásnak is nevezünk, a hőkapacitás és a jelenlévő molok számának kapcsolata határozza meg.

Ezért, ha egy anyag hőkapacitását megkapjuk az anyag egy moljának, akkor fajlagos moláris hőnek nevezzük.

Fajlagos hő- és hőkapacitás

A fajlagos hővel kapcsolatos másik fogalom a hőkapacitás. (C)

Ezt a fizikai nagyságot a testben jelenlévő hőmennyiség határozza meg a hőmérséklete változásának függvényében.

Kiszámítható a következő képlettel:

C = Q/Δθ vagy C = m.c

C: hőkapacitás (cal/° C vagy J/K)
Q: hőmennyiség (cal vagy J)
Δθ: hőmérsékleti tartomány (° C vagy K)
m: tömeg (g vagy kg)
c: fajlagos hő (cal/g ° C vagy J/Kg.K)

Látens hő és érzékeny hő

A fajlagos hő mellett vannak más hőformák is, többek között:

Látens hő (L): megfelel a test által kapott vagy beadott hőmennyiségnek. Ebben az esetben a hőmérséklet változatlan marad, miközben a fizikai állapota megváltozik.

A Nemzetközi Rendszerben (SI) a látens hőt J/kg-ban (Joule/kilogramm) mérik, azonban cal/g-ban (kalória/gramm). Kiszámítása a következő képlet segítségével történik:

Q = m. L

Q: hőmennyiség (cal vagy J)
m: tömeg (g vagy kg)
L: látens hő (cal/g vagy J/kg)

Obs: A fajlagos hőtől eltérően a látens nem függ a hőmérséklettől. Ennek oka, hogy amikor állapotváltozások történnek, a hőmérséklet nem változik. Például olvadó jégkocka, a szilárd és folyékony állapotban lévő víz hőmérséklete megegyezik.

Érzékelhető hő: megfelel egy test hőmérséklet-változásának, például fémrúd melegítésénél. Ebben a kísérletben a fém hőmérséklete nő, fizikai állapota (szilárd) azonban nem változik.

Kiszámítása a következő képlet segítségével történik:

Q = m. c. Δθ

Q: érzékeny hőmennyiség (cal vagy J)
m: testtömeg (g vagy kg)
c: az anyag fajlagos hője (cal/g ° C vagy J/kg. ° C)
Δθ: hőmérsékleti tartomány (° C vagy K)

Egyetemi felvételi vizsga gyakorlatok

1. (Mackenzie) A kék ég reggelén egy fürdőző észreveszi, hogy a homok nagyon forró és a tengervíz nagyon hideg. Éjszaka ugyanez a fürdőző megfigyeli, hogy a tengerparton a homok rossz, a tengervíz pedig meleg. A megfigyelt jelenség annak a ténynek köszönhető, hogy:

a) a tengervíz sűrűsége kisebb, mint a homoké.
b) a homok fajlagos hője kisebb, mint a víz fajhője.
c) a víz hőtágulási együtthatója nagyobb, mint a homok hőtágulási együtthatója.
d) az éjszakai homokban lévő hő átterjed a tengervízre.
e) a tengervíz keverése lelassítja hűtését.

két. (UFPR) 500 g adott anyag 20 ° C-tól 70 ° C-ig történő melegítéséhez 4000 kalóriára volt szükség. A hőkapacitás és a fajlagos hő:

a) 8 cal/ºC és 0,08 cal/g .ºC
b) 80 cal/° C és 0,16 cal/g. ºC
c) 90 cal/° C és 0,09 cal/g. ºC
d) 95 cal/° C és 0,15 cal/g. ºC
e) 120 cal/° C és 0,12 cal/g. ºC

3. (UFU) 240 g vizet (1 cal/g ° C-on) 200 W energia hőelnyelésével melegítenek. Figyelembe véve 1 cal = 4 J, az az idő, amely szükséges ahhoz, hogy ez a vízmennyiség 50 ° C-kal változtassa a hőmérsékletét?

a) 1 perc
b) 3 perc
c) 2 perc
d) 4 perc