כל תלמיד בית ספר נתקל במושג כמו "קיבולת חום ספציפית" בשיעורי פיזיקה. ברוב המקרים, אנשים שוכחים את הגדרת בית הספר, ולעתים קרובות אינם מבינים כלל את משמעות המונח הזה. באוניברסיטאות טכניות, רוב הסטודנטים יתקלו במוקדם או במאוחר בחום ספציפי. אולי, כחלק מלימודי הפיזיקה, או אולי למישהו תהיה דיסציפלינה כמו "הנדסת חום" או "תרמודינמיקה טכנית". במקרה זה, תצטרך לזכור את תוכנית הלימודים בבית הספר. אז להלן ההגדרה, הדוגמאות, המשמעויות עבור חומרים מסוימים.
הגדרה
קיבולת חום ספציפית היא כמות פיזיקלית המאפיינת כמה חום יש לספק ליחידה של חומר או להסיר מיחידה של חומר כדי שהטמפרטורה שלו תשתנה במעלה אחת. חשוב לבטל שזה לא משנה אם צלזיוס, קלווין או פרנהייט, העיקר הוא השינוי בטמפרטורה ליחידה.
לקיבולת חום ספציפית יש יחידת מדידה משלה - במערכת היחידות הבינלאומית (SI) - ג'ול חלקי המוצרקילוגרמים ומעלות קלווין, J / (ק ג K); היחידה מחוץ למערכת היא היחס בין קלוריה למכפלה של קילוגרם ומעלה צלזיוס, cal/(kg °C). ערך זה מסומן לרוב באות c או C, לפעמים נעשה שימוש במדדים. לדוגמה, אם הלחץ קבוע, אז האינדקס הוא p, ואם הנפח קבוע, אז v.
וריאציות הגדרה
אפשרויות מספר ניסוחים של ההגדרה של הכמות הפיזיקלית הנדונה. בנוסף לאמור לעיל, נחשבת הגדרה מקובלת הקובעת שהחום הסגולי הוא היחס בין קיבולת החום של חומר למסה שלו. במקרה זה, יש צורך להבין בבירור מהי "יכולת חום". לכן, קיבולת החום נקראת כמות פיזית שמראה כמה חום יש להביא לגוף (חומר) או להסיר כדי לשנות את ערך הטמפרטורה שלו באחד. קיבולת החום הסגולית של מסה של חומר גדולה מקילוגרם נקבעת באותו אופן כמו עבור ערך בודד.
כמה דוגמאות ומשמעויות לחומרים שונים
נמצא בניסוי שערך זה שונה עבור חומרים שונים. לדוגמה, קיבולת החום הסגולית של מים היא 4.187 קילו-ג'יי/(ק"ג K). הערך הגדול ביותר של כמות פיזיקלית זו עבור מימן הוא 14.300 קילו-ג'יי/(ק"ג·K), הערך הקטן ביותר לזהב הוא 0.129 קילו-ג'יי/(ק"ג·K). אם אתה צריך ערך עבור חומר מסוים, אז אתה צריך לקחת ספר עיון ולמצוא את הטבלאות המתאימות, ובהם - הערכים שאתה מעוניין. עם זאת, מודרניטכנולוגיות מאפשרות לזרז את תהליך החיפוש לפעמים - מספיק בכל טלפון שיש לו אפשרות להיכנס ל-World Wide Web, להקליד את שאלת העניין בשורת החיפוש, להתחיל את החיפוש ולחפש את התשובה לפי התוצאות. ברוב המקרים, עליך ללחוץ על הקישור הראשון. עם זאת, לפעמים אינך צריך ללכת לשום מקום אחר בכלל - התשובה לשאלה נראית בתיאור קצר של המידע.
החומרים הנפוצים ביותר עבורם הם מחפשים קיבולת חום, כולל חום ספציפי, הם:
- אוויר (יבש) - 1,005 kJ/(ק"ג K),
- aluminium - 0.930 kJ/(ק"ג K),
- copper - 0.385 kJ/(ק"ג K),
- ethanol - 2, 460 kJ/(ק"ג K),
- ברזל - 0.444 kJ/(ק"ג K),
- כספית - 0.139 kJ/(ק"ג K),
- oxygen - 0.920 kJ/(ק"ג K),
- wood - 1, 700 kJ/(ק"ג K),
- חול - 0.835 kJ/(ק"ג K).
