Удельная теплоемкость свинца равна 130 дж кг с это означает что
Удельная теплоемкость свинца – определение, особенности
Удельная теплоемкость свинца затрагивает не только физику, но и некоторые аспекты химии, биологии. Само понятие означает отношение тепловой емкости к массе или, проще говоря, теплоемкость единичной массы вещества. Международная система единиц (СИ) подразумевает использование различных символов для определения той или иной величины. Рассматриваемый термин измеряется по следующей схеме: Джоуль/(кг · К).
Свинец теплоемкость – частый запрос в интернете. В сегодняшней статье предлагаем поговорить о том, зачем нужна подобная информация, где и как ее применять, как измерить теплоту.
Определение
Термин означает физическую величину, численно приравниваемую к количеству тепла, которое нужно передать телу массой 1 кг, чтобы температурный показатель изменился на 1 Кельвин. Обозначается понятие символом c и рассчитывается по формуле с = Q / (m · ΔT), где:
Следует учитывать не только температурный режим, но и другие факторы, влияющие на результат. Это могут быть объем, давление и прочие особенности. Во внимание берут и условия изменения термодинамических и температурных характеристик.
Чем характеризуется теплота?
Теплообмен подразумевает увеличение внутренней энергии одних тел и ее уменьшение у других тел. Все это сопровождается отсутствием изменения механических действий и совершения работы. Однако внутренняя энергия нагревающего предмета снижается, а нагреваемого тела – повышается.
Как говорилось, процесс теплообмена обуславливается величиной тепла. Данное понятие обозначает изменение внутренней энергии предмета, которое происходит в конце теплообмена. Для расчета зачастую применяется физическая единица, называемая калорией.
Калория равняется объему тепла, нужного для нагревания грамма воды на 1° по Цельсию. Исследователи выяснили, что для этого следует выполнить работу, соответствующую 4,18 Дж. Это означает, что калория равна 4,18 Джоулей.
Так как теплота равняется изменению энергии внутри предмета, нужно сказать, что c отображает, насколько изменяется энергия одного кг предмета при его нагреве.
Удельная теплоемкость свинца
Чтобы понять, насколько отличается 82-й элемент от других металлов периодической системы химических элементов, разберем не только c, но и плотность, а также теплопроводность. Концентрация данного вещества напрямую зависит от степени подогрева: при нагреве показатель уменьшается. Факт обуславливается увеличением объема при повышении температуры. При температуре 27° плотность равняется 11 340 кг/м3. При более высокой степени подогрева значение уменьшится, при низкой – увеличится.
Материал начинает плавление при температурных условиях от 327,7° по Цельсию. Ниже приведена таблица, позволяющая оценить температуру плавления других металлов.
| Алюминий | 660° |
| Серебро | 962° |
| Золото | 1064° |
| Медь | 1085° |
| Чугун | 1200° |
Это говорит о том, что 82-й элемент ПСХЭ является не самым прочным, по сравнению с остальными.
Его теплопроводность в твердом состоянии уменьшается, в жидком – повышается. Теплопроводность при комнатной температуре равна 35,1 Вт/(г · градус). По сравнению с алюминием или медью, компонент имеет достаточно низкий показатель. А зависимость пропуска тепла такая: при нагреве до состояния плавления значение понижается, а при охлаждении – повышается.
И, наконец, перейдем к количеству теплоты. При 27 градусах удельная теплоемкость свинца равна 127,5 Дж/(кг · град). В отличие от плотности, показатель увеличивается при нагревании. К примеру, c при температурных условиях составляет 280°C, что равняется примерно 140 Джоулей/(кг · градус). В жидком состоянии это число при нагреве уменьшается.
Особенности
Наряду с великим разнообразием известных металлов рассматриваемый элемент имеет относительно небольшую тепловую емкость при средней степени подогрева. Величина в отношении стали соответствует 440 – 550 Дж/(кг · град), чугуна – 370 – 550 Джоулей/(кг · градус), никеля – 440 Дж/(кг · град).
Отдельное внимание стоит уделить тому, что показатели тяжелых металлических компонентов не имеют высокого значения. А потому знаменитые физики выявили следующую зависимость: чем выше плотность, тем меньше коэффициент теплоты.
В заключение
Компонент, рассмотренный в этой статье, представляет собой материал с довольно низкой теплопроводностью. Он мягкий, его легко разрезать обычным ножом. Помимо этого он отличается невысокой плотностью. А потому его используют для производства взрывчатых средств, инсектицидов для насекомых, в качестве катодного материала в резервных источниках электричества.
Удельная теплоемкость вещества
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
Нагревание и охлаждение
Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.
Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.
Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.
В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:
Нагревание
Охлаждение
Q — количество теплоты [Дж]
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
tконечная — конечная температура [˚C]
tначальная — начальная температура [˚C]
В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.
А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.
Виды теплопередачи
Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.
Теплопроводность
Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.
Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.
Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.
Конвекция
Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.
Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.
Излучение
Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.
Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.
Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета
Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:
Нагревание
Охлаждение
Q — количество теплоты [Дж]
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
tконечная — конечная температура [˚C]
tначальная — начальная температура [˚C]
В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость. По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.
С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:
Удельная теплоемкость вещества
Q — количество теплоты [Дж]
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
tконечная — конечная температура [˚C]
tначальная — начальная температура [˚C]
Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:
Удельная теплоемкость вещества
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
C — теплоемкость вещества [Дж/˚C]
Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же. Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела
Q — количество теплоты [Дж]
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
tконечная — конечная температура [˚C]
tначальная — начальная температура [˚C]
Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
Таблица удельных теплоемкостей
Удельная теплоемкость — табличная величина. Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.