Vlastnosti materiálů. Specifické teplo

Učení tepelné jevy požadovali fyzikům, aby zavedli koncept specifického tepla. Přes tuto volatilitu a závislost na mnoha faktorech tato hodnota usnadňuje provádět výpočty nejen během experimentů, ale i při praktických výrobních činnostech.

Fyzikální význam specifického tepla, který v jednotkách SI se měří v joulech na kilogramy-Kelvin, je množství tepla (tepelné energie) potřebný k hmotnosti látky v jedné kilogram změnil jeho teploty o jeden stupeň Kelvina (stupňů).

Hodnota specifického tepla je ovlivněna skutečnou teplotou látky. Voda ohřátá na 20 ° C a do 60 ° C má různé hodnoty tohoto charakteristického indexu. Pro základní látky v průběhu experimentálních studií, jejich specifické teplo. Vzorec byl odvozen pro určení vztahu mezi několika veličinami. Matematický výraz kombinuje několik fyzikálních veličin. První je specifické teplo, které je pro jednoduchost považováno za konstantní hodnotu za standardních podmínek. Někdy se vypočítává pro jednotlivé podmínky, například pro vodní páru (ohřátá voda na teplotu 373 Kelvin nebo 100 ° C). Poté následuje definici hodnoty množství tepla, Látka přijatá látkou po zahřátí (chlazení), hmotu látky, která je ohřátá (chlazena), teplotní rozdíl před a po ukončení procesu.

Specifická tepelná kapacita má velký význam při výběru určité látky jako stavebního materiálu pro použití v různých chladicích jednotkách nebo vytápěcích systémech. Dlouho bylo poznamenáno, že materiály mající stejnou hmotnost pro zahřívání používají jiné množství tepelná energie. Hliníkové povlaky, například přijímající stejný příkon tepla z přirozeného slunečního záření, se zahřívají rychleji a rychleji než stejné dřevo nebo běžná omítka.

S ohledem na beton měrného tepla 1000 J / kg-K, lze dojít k závěru, že teplo z jednoho kg materiálu na kelvin vyžadují energii 1000 J. Wood pro dosažení stejného účinku pomocí dvakrát více tepla, než stejné hmotnosti plynového betonu . To ovlivňuje nejen komfort mikroklimatických z areálu, ale také o různých sazbách Teplota prodlužovacích vzorů.

Zvláštní zájem o provádění procesů výměny tepla je způsoben běžnou vodou. Na jejím příkladu můžete jasně vidět, že ukazatel "specifické teplo" každé látky je velmi ovlivněn jeho agregátní stav. Pokračováním v příkladu vody se objevuje zajímavý vzor. Při teplotě 0 ° C v kapalném stavu má specifickou tepelnou kapacitu 4,218 a při zvýšení teploty na 40 ° C je již 4,178 kJ / (kg * K). Ale pro led v teplotním kroku 0 ° C klesá specifické teplo na úroveň 2.11 kJ / (kg * K).

Voda je kapalina s nejvyšším specifickým teplem. Pro další skok o jeden stupeň absorbuje nebo rozdává velké množství tepla než jakákoli jiná látka. Používá se voda v případech, kdy je nutná umělá výměna tepla.

Pro usnadnění výpočtů má tabulka specifického tepla kromě grafů s vypočítanými indexy na jeden kilogram hmotnosti další sloupec s vyjádřením této charakteristiky na jeden litr (nebo dm3) látky. Pomocí údajů v tabulce si inženýři a návrháři vybírají ty nejoptimálnější materiály pro realizaci svých nápadů a nápadů. S příchodem nových materiálů s jedinečnými vlastnostmi se rozsah výběru výrazně rozšířil, ale dokonce i jednoduché a dostupné látky mohou někdy z nich dělat hodné konkurence.