Удельная теплоемкость стекла 840 дж кг с что это означает
8 класс
§ 8. Удельная теплоёмкость
Мы узнали, от каких величин зависит количество теплоты и каковы единицы его измерения. Нам известно, что для нагревания тел одинаковой массы, взятых при одинаковой температуре, на одну и ту же величину требуется разное количество теплоты. Так, для нагревания 1 кг воды на 1 °C требуется количество теплоты, равное 4200 Дж. Если нагревать 1 кг серебра на 1 °С, то потребуется 250 Дж.
Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °С, называется удельной теплоёмкостью вещества.
Удельная теплоёмкость обозначается буквой с и измеряется в (далее будет записано как: Дж / кг • °С).
Так, например, удельная теплоёмкость цинка равна 400 Дж / кг • °С. Это означает, что для нагревания цинка массой 1 кг на 1 °С необходимо количество теплоты, равное 400 Дж. При охлаждении цинка массой 1 кг на 1 °С выделится количество теплоты, равное 400 Дж. Это означает, что если меняется температура цинка массой 1 кг на 1 °С, то он или поглощает, или выделяет количество теплоты, равное 400 Дж.
Таблица 1. Удельная теплоёмкость некоторых веществ
Вещество | с, Дж/кг • °С |
Золото | 130 |
Ртуть | 140 |
Свинец | 140 |
Олово | 230 |
Серебро | 250 |
Медь | 400 |
Цинк | 400 |
Латунь | 400 |
Железо | 460 |
Сталь | 500 |
Чугун | 540 |
Графит | 750 |
Стекло лабораторное | 840 |
Кирпич | 880 |
Алюминий | 920 |
Масло подсолнечное | 1700 |
Лёд | 2100 |
Керосин | 2100 |
Эфир | 2350 |
Дерево (дуб) | 2400 |
Спирт | 2500 |
Вода | 4200 |
Следует помнить, что удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.
Удельная теплоёмкость воды самая большая — 4200 Дж/кг • °С. В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает большое количество теплоты. Поэтому в районах, расположенных вблизи водоёмов, летом не бывает очень жарко, а зимой очень холодно. Это связано с тем, что зимой вода остывает и отдаёт большое количество теплоты. Из-за высокой удельной теплоёмкости воду широко используют в технике и быту. Например, в отопительных системах домов, при охлаждении деталей во время их обработки на станках, в медицине (в грелках)и др.
Вопросы:
1. Что называется удельной теплоёмкостью вещества?
2. Что является единицей удельной теплоёмкости вещества?
3. Почему близость водоёмов влияет на температуру воздуха?
4. Почему чаще всего вода используется в системе отопления, для охлаждения двигателей?
Упражнения:
Упражнение № 7
1. Удельная теплоёмкость свинца равна 140 Дж/кг • °С. Что это означает?
2. Для нагревания 1 кг золота на 1 °С требуется 130 Дж. Какова удельная теплоёмкость золота?
Задания:
В таблице 1 найдите жидкости. Какая из жидкостей при одинаковых условиях будет нагреваться быстрее?
Удельная теплоемкость
Содержание
Вам уже известно, что количество теплоты зависит от массы вещества, разности температур и рода вещества. Количество теплоты ($Q$) в СИ измеряется в джоулях ($Дж$).
В данном уроке мы рассмотрим это новое для нас определение, узнаем его физическое значение, познакомимся с удельной теплоемкостью различных веществ.
Удельная теплоемкость вещества
Рассмотрим на примерах, как удельная теплоемкость характеризует вещество.
Единица измерения удельной теплоемкости
Удельная теплоемкость обозначается буквой $c$.
Измеряется удельная теплоемкость вещества в $\frac<Дж><кг \cdot \degree C>$.
Из этого значения мы можем сказать, что:
Табличные значения удельной теплоемкости
Существуют уже известные значения удельной теплоемкости различных веществ. Они представлены таблице 1.
Вещество | $c, \frac<Дж><кг \cdot \degree C>$ | Вещество | $c, \frac<Дж><кг \cdot \degree C>$ |
Золото | 130 | Песок | 820 |
Ртуть | 140 | Стекло | 840 |
Свинец | 140 | Кирпич | 880 |
Олово | 230 | Алюминий | 920 |
Серебро | 250 | Масло подсолнечное | 1700 |
Медь | 400 | Лед | 2100 |
Цинк | 400 | Керосин | 2100 |
Латунь | 400 | Эфир | 2350 |
Железо | 460 | Дерево (дуб) | 2400 |
Сталь | 500 | Спирт | 2500 |
Чугун | 540 | Вода | 4200 |
Графит | 750 | Гелий | 5200 |
Таблица 1. Удельные теплоемкости некоторых веществ.
Удельная теплоемкость и агрегатные состояния вещества
Давайте взглянем в таблицу 1 и сравним значения удельной теплоемкости льда и воды.
Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.
Теплопроводность и плотность стекла, свойства фарфора, фаянса, хрусталя
Теплопроводность стекла при различных температурах
В таблице представлены значения коэффициента теплопроводности стекол различной плотности в зависимости от температуры. Теплопроводность стекла приведена при отрицательной и положительной температуре — в интервале от 4 до 1140 К (-269…867°С).
Теплопроводность стекол различных типов при комнатной температуре лежит в диапазоне от 0,7 до 1,6 Вт/(м·град). Например, теплопроводность кварцевого стекла при комнатной температуре составляет величину 1,36 Вт/(м·град); теплопроводность хрусталя находится в пределах 0,88-0,91 Вт/(м·град); теплопроводность фарфора имеет величину 1,68 Вт/(м·град).
При низких отрицательных температурах стекло обладает теплопроводностью 0,13-0,4 Вт/(м·град). При увеличении температуры стекла его теплопроводность возрастает. При высоких температурах теплопроводность стекла увеличивается до значения 2-2,25 Вт/(м·град).
Примечание: Размерность теплопроводности в таблице Вт/(м·град), все образцы отожженые, теплопроводность стекол соответствует указанным в таблице температурам, возможна интерполяция данных.
Плотность стекла
Необходимо отметить, что плотность стекла зависит от температуры. При нагревании стекла его плотность снижается из-за увеличения объема за счет теплового расширения. В процессе нагрева плотность стекла снижается в среднем на 7,5 кг/м 3 на каждые 50 градусов температуры.
Термообработка также влияет на величину плотности стекла. В процессе закалки и отжига стекла изменяется его внутренняя структура. При закалке фиксируется состояние высокотемпературной структуры расплава, которая обладает большим объемом, чем структура стекла, подвергнутого длительному отжигу. В результате термообработки плотность закаленного стекла становиться ниже на 4-5%, по сравнению с отожженным.
Экспериментально определить плотность стекла или изделия из него можно с высокой точностью по методу пикнометра или с помощью гидростатических весов. Метод гидростатического взвешивания основан на законе Архимеда и сводится к определению объема вытесненной стеклом жидкости.
Вид стекла | Плотность стекла, кг/м 3 | Вид стекла | Плотность стекла, кг/м 3 |
---|---|---|---|
Алюмосиликатное (20% Al2O3) | 2530 | Натрий-кальцийсиликатное | 2400-2550 |
Боросиликатное термостойкое | 2200-2400 | Обыкновенное | 2400-2800 |
Викор | 2180 | Пирекс | 2230-2250 |
Высокосвинцовое | 5400-6200 | Свинцовосиликатное (21% PbO) | 2860 |
Кварцевое | 2200 | Флинтглас | 3900-5900 |
Стекло оконное | 2470 | Хрусталь | 2600-4000 |
В следующей таблице представлена плотность оптического бесцветного стекла обычных марок по ГОСТ 3514 при комнатной температуре.
Марка стекла | Плотность, кг/м 3 | Марка стекла | Плотность, кг/м 3 |
---|---|---|---|
ЛК3 | 2460 | К14 | 2530 |
ЛК4 | 2330 | К19 | 2620 |
ЛК6 | 2300 | БК4 | 2760 |
ЛК7 | 2300 | БК6 | 2860 |
ФК14 | 3390 | БК8 | 2850 |
К8 | 2520 | БК10 | 3120 |
БК13 | 3040 | ТК2 | 3200 |
ТК4 | 3580 | ТК8 | 3610 |
ТК12 | 3060 | ТК13 | 3440 |
ТК14 | 3510 | ТК16 | 3560 |
ТК17 | 3660 | ТК20 | 3580 |
ТК21 | 3980 | ТК23 | 3240 |
СТК3 | 3910 | СТК7 | 4220 |
СТК9 | 4110 | БФ11 | 3660 |
СТК12 | 3460 | БФ12 | 3670 |
СТК19 | 4090 | БФ13 | 3820 |
КФ4 | 2570 | БФ16 | 4020 |
КФ6 | 2520 | БФ21 | 3560 |
КФ7 | 2510 | БФ24 | 3670 |
БФ1 | 2670 | БФ25 | 3470 |
БФ6 | 3160 | БФ28 | 3960 |
БФ7 | 3230 | ТБФ4 | 4460 |
БФ8 | 3280 | ЛФ5 | 3230 |
ЛФ9 | 2610 | ЛФ10 | 2730 |
Ф1 | 3570 | Ф4 | 3670 |
Ф6 | 3480 | Ф9 | 2930 |
Ф13 | 3630 | ТФ1 | 3860 |
ТФ2 | 4090 | ТФ3 | 4460 |
ТФ4 | 4650 | ТФ5 | 4770 |
ТФ7 | 4520 | ТФ8 | 4230 |
ТФ10 | 5190 | ОФ1 | 2560 |
Удельная теплоемкость стекла
В таблице представлена удельная теплоемкость стекла различных видов и плотности в зависимости от температуры. Теплоемкость стекол дана в интервале температуры от 173 до 1473 К (-100…1200 °С). Размерность теплоемкости в таблице кДж/(кг·град).
Приведена удельная теплоемкость следующих стекол: стекло кварцевое, крон, натриевое, оконное, пирекс, термометрическое стекло, стекло флинт, стекла из природных силикатов: анорит, альбит, волластонит, диопсид, микроклин.
Удельная теплоемкость стекла основных типов находится в диапазоне 490…1125 Дж/(кг·град). К примеру, удельная теплоемкость силикатных стекол находится в диапазоне от 300 до 1050 Дж/(кг·град) и зависит от состава стекла. Низкая теплоемкость характерна для стекол с высоким содержанием тяжелых элементов — таких, как барий или свинец — это относится в первую очередь к тяжелым кронам и флинтам. К стеклам с высокой теплоемкостью при обычных температурах можно отнести такие, как: пирекс, натриевое стекло, термометрическое.
Следует отметить, что удельная теплоемкость стекла зависит от температуры — при нагревании стекла ее значение увеличивается. Например, удельная теплоемкость кварцевого стекла при температуре 1200°С на 25-30% выше этой величины при 20°С.
Теплоемкость, состав и другие физические свойства фарфора
В таблице представлен состав, тепловые и физические свойства фарфора при комнатной температуре.
Свойства фарфора указаны для следующих типов: установочный, низковольтный фарфор, высоковольтный и химически стойкий.
Представлены следующие свойства фарфора:
Следует особо отметить такое свойство фарфора, как теплоемкость. Удельная теплоемкость фарфора составляет от 750 до 925 Дж/(кг·град). Наибольшим значением теплоемкости обладает установочный фарфор, наименьшим — химически стойкий.
Теплофизические свойства фаянса
В таблице представлены теплофизические свойства фаянса при комнатной температуре.
Свойства фаянса даны для следующих типов: глинистый, известковый фаянс, полевошпатовый фаянс: хозяйственный, санитарно-технический.
В таблице приведены следующие свойства фаянса:
Источники:
Таблицы удельной теплоемкости веществ (газов, жидкостей и др.)
Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых продуктов — более 400 веществ и материалов.
Удельной теплоемкостью вещества называется отношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.
Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).
Необходимо отметить, что экспериментальное определение удельной теплоемкости жидкостей и газов производится при постоянном давлении или при постоянном объеме. В первом случае удельная теплоемкость обозначается Cp, во втором — Cv. Для жидкостей и газов наиболее часто применяется удельная теплоемкость при постоянном давлении Cp.
Для твердых веществ теплоемкости Cp и Cv не различаются. Кроме того, по отношению к твердым телам, помимо удельной массовой теплоемкости применяются также удельная атомная и молярная теплоемкости.
Таблица удельной теплоемкости газов
В таблице приведена удельная теплоемкость газов Cp при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении (101325 Па).
Газы | Cp, Дж/(кг·К) |
---|---|
Азот N2 | 1051 |
Аммиак NH3 | 2244 |
Аргон Ar | 523 |
Ацетилен C2H2 | 1683 |
Водород H2 | 14270 |
Воздух | 1005 |
Гелий He | 5296 |
Кислород O2 | 913 |
Криптон Kr | 251 |
Ксенон Xe | 159 |
Метан CH4 | 2483 |
Неон Ne | 1038 |
Оксид азота N2O | 913 |
Оксид азота NO | 976 |
Оксид серы SO2 | 625 |
Оксид углерода CO | 1043 |
Пропан C3H8 | 1863 |
Сероводород H2S | 1026 |
Углекислый газ CO2 | 837 |
Хлор Cl | 520 |
Этан C2H6 | 1729 |
Этилен C2H4 | 1528 |
Таблица удельной теплоемкости некоторых металлов и сплавов
В таблице даны значения удельной теплоемкости некоторых распространенных металлов и сплавов при температуре 20°С. Значения теплоемкости большинства металлов при других температурах вы можете найти в этой таблице.
Металлы и сплавы | C, Дж/(кг·К) |
---|---|
Алюминий Al | 897 |
Бронза алюминиевая | 420 |
Бронза оловянистая | 380 |
Вольфрам W | 134 |
Дюралюминий | 880 |
Железо Fe | 452 |
Золото Au | 129 |
Константан | 410 |
Латунь | 378 |
Манганин | 420 |
Медь Cu | 383 |
Никель Ni | 443 |
Нихром | 460 |
Олово Sn | 228 |
Платина Pt | 133 |
Ртуть Hg | 139 |
Свинец Pb | 128 |
Серебро Ag | 235 |
Сталь стержневая арматурная | 482 |
Сталь углеродистая | 468 |
Сталь хромистая | 460 |
Титан Ti | 520 |
Уран U | 116 |
Цинк Zn | 385 |
Чугун белый | 540 |
Чугун серый | 470 |
Таблица удельной теплоемкости жидкостей
В таблице представлены значения удельной теплоемкости Cp распространенных жидкостей при температуре 10…25°С и нормальном атмосферном давлении.
Жидкости | Cp, Дж/(кг·К) |
---|---|
Азотная кислота (100%-ная) NH3 | 1720 |
Анилин C6H5NH2 | 2641 |
Антифриз (тосол) | 2990 |
Ацетон C3H6O | 2160 |
Бензин | 2090 |
Бензин авиационный Б-70 | 2050 |
Бензол C6H6 | 1050 |
Вода H2O | 4182 |
Вода морская | 3936 |
Вода тяжелая D2O | 4208 |
Водка (40% об.) | 3965 |
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный) | 3300 |
Газойль | 1900 |
Гидроксид аммония | 4610 |
Глицерин C3H5(OH)3 | 2430 |
Даутерм | 1590 |
Карборан C2H12B10 | 1720 |
Керосин | 2085…2220 |
Кефир | 3770 |
Мазут | 2180 |
Масло АМГ-10 | 1840 |
Масло ВМ-4 | 1480 |
Масло касторовое | 2219 |
Масло кукурузное | 1733 |
Масло МС-20 | 2030 |
Масло подсолнечное рафинированное | 1775 |
Масло ТМ-1 | 1640 |
Масло трансформаторное | 1680 |
Масло хлопковое рафинированное | 1737 |
Масло ХФ-22 | 1640 |
Молоко сгущенное с сахаром | 3936 |
Молоко цельное | 3906 |
Нефть | 2100 |
Парафин жидкий (при 50С) | 3000 |
Пиво | 3940 |
Серная кислота (100%-ная) H2SO4 | 1380 |
Сероуглерод CS2 | 1000 |
Силикон | 2060 |
Скипидар | 1800 |
Сливки (35% жирности) | 3517 |
Сок виноградный | 2800…3690 |
Спирт метиловый (метанол) CH3OH | 2470 |
Спирт этиловый (этанол) C2H5OH | 2470 |
Сыворотка молочная | 4082 |
Толуол C7H8 | 1130 |
Топливо дизельное (солярка) | 2010 |
Топливо реактивное | 2005 |
Уротропин C6H12N4 | 1470 |
Фреон-12 CCl2F2 | 840 |
Эфир этиловый C4H10O | 2340 |
Таблица удельной теплоемкости твердых веществ
В таблице дана удельная теплоемкость твердых веществ: стройматериалов (песка, асфальта и т.д.), теплоизоляции различных типов и других распространенных материалов в интервале температуры от 0 до 50°С при нормальном атмосферном давлении.
Таблица удельной теплоемкости пищевых продуктов
В таблице приведены значения средней удельной теплоемкости пищевых продуктов (овощей, фруктов, мяса, рыбы, хлеба, вина и т. д.) в диапазоне температуры 5…20°С и нормальном атмосферном давлении.
Кроме таблиц удельной теплоемкости, вы также можете ознакомиться с подробнейшей таблицей плотности веществ и материалов, которая содержит данные по величине плотности более 500 веществ (металлов, пластика, резины, продуктов, стекла и др.).
Что это означает № 727 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.
Удельная теплоемкость алюминия равна 920 Дж/кг • °С. Что это означает?
Для того, чтобы нагреть один килограмм алюминия (в твердом состоянии) на 1 °С, необходимо 920 Дж тепла.
Попробуйте провести следующий опыт. Приготовление раствора
сахара и расчёт его массовой доли в растворе.
Отмерьте мерным ( Подробнее. )
Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих ( Подробнее. )
Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. ( Подробнее. )
11.
Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква Е.
произнос., шь ( Подробнее. )