Sifat material. panas spesifik

Studi tentang fenomena termal diperlukan pengenalan konsep fisika panas spesifik. Meskipun berubah-ubah dan tergantung pada banyak faktor nya, nilai ini memungkinkan Anda untuk memudahkan perhitungan tidak hanya dalam perjalanan percobaan, tetapi juga dalam kegiatan produksi praktis.

Arti fisik panas tertentu, yang dalam satuan SI diukur dalam joule per kilogram-Kelvin, adalah jumlah panas (energi panas) yang diperlukan untuk menurunkan berat substansi dalam satu kilogram berubah suhunya oleh salah satu Kelvin (derajat).

Besarnya panas spesifik dipengaruhi oleh suhu nyata dari substansi. Air dipanaskan sampai 20 ° C dan 60 ° C, memiliki nilai yang berbeda karakteristik indeks yang diberikan. Untuk zat dasar di dalamnya dihitung dari studi eksperimental panas spesifik. Rumus ini diturunkan untuk menentukan ketergantungan antara beberapa nilai. ekspresi matematika menggabungkan beberapa kuantitas fisik. Yang pertama adalah kapasitas panas spesifik sendiri, yang untuk kesederhanaan diambil untuk studi konstan pada kondisi standar. Kadang-kadang dihitung untuk kondisi individu, misalnya, untuk uap air (air dipanaskan sampai suhu 373 Kelvin atau 100 ° C). Ini diikuti dengan nilai yang menunjukkan jumlah panas yang diperoleh (dibersihkan) substansi di bawah pemanasan (pendinginan), massa dipanaskan (didinginkan) dari substansi, perbedaan suhu sebelum dan sesudah proses selesai.

panas spesifik penting dalam memilih suatu zat tertentu sebagai bahan bangunan untuk digunakan dalam berbagai sistem pendinginan atau sistem pemanas. Telah lama mengamati bahwa bahan yang memiliki massa yang sama, digunakan untuk memanaskan kuantitas yang berbeda dari energi panas. pelapis aluminium, misalnya untuk memperoleh pasokan seragam panas dari radiasi matahari alami, dan akan memanas lebih kuat dari struktur yang sama terbuat dari kayu atau plester konvensional.

Mengingat beton dengan panas spesifik dari 1000 J / kg-K, kita dapat menyimpulkan bahwa panas dari satu kg bahan per kelvin membutuhkan energi dari 1000 J. Wood untuk mendapatkan efek yang sama menggunakan dua kali lebih panas dari massa yang sama beton gas . Hal ini tidak hanya mempengaruhi kenyamanan iklim mikro dari tempat, tetapi juga pada tingkat yang berbeda dari desain suhu elongasi.

Yang menarik dalam hal proses pertukaran panas adalah air biasa. Pada contoh yang dapat dengan jelas ditelusuri, bahwa indikator "kapasitas panas spesifik" masing-masing substansi adalah pengaruh besar nya keadaan fisik. Melanjutkan contoh air, mengungkapkan pola yang menarik. Pada 0 ° C dalam keadaan cair memiliki panas spesifik dari 4218, dan suhu naik sampai 40 ° C sudah 4178 kJ / (kg * K). Tapi untuk suhu es dibunyikan 0 ° C kapasitas panas tetes ke level 2,11 kJ / (kg * K).

Air adalah cairan dengan panas spesifik tertinggi. Untuk melompat di samping satu derajat atau memberikan menyerap volume besar panas daripada substansi lainnya. air yang digunakan bila diperlukan untuk menyediakan panas buatan.

Untuk kenyamanan, meja perhitungan selain grafik kinerja panas dihitung spesifik dengan satu kilogram berat, memiliki kolom tambahan untuk ekspresi yang diberikan karakteristik per zat liter (atau dm3). Menggunakan tabel data, insinyur dan desainer membuat pemilihan bahan yang paling tepat untuk realisasi rencana dan ide-ide mereka. Dengan munculnya material baru dengan sifat yang unik secara signifikan memperluas jangkauan pilihan, tapi bahkan bahan-bahan sederhana dan terjangkau kadang-kadang bisa membuat mereka bersaing.