Удельная теплоемкость
Теплоемкость тела обозначается заглавной латинской буквой С.
От чего зависит теплоемкость тела? Прежде всего, от его массы. Ясно, что для нагрева, например, 1 килограмма воды потребуется больше тепла, чем для нагрева 200 граммов.
А от рода вещества? Проделаем опыт. Возьмем два одинаковых сосуда и, налив в один из них воду массой 400 г, а в другой — растительное масло массой 400 г, начнем их нагревать с помощью одинаковых горелок. Наблюдая за показаниями термометров, мы увидим, что масло нагревается быстрее. Чтобы нагреть воду и масло до одной и той же температуры, воду следует нагревать дольше. Но чем дольше мы нагреваем воду, тем большее количество теплоты она получает от горелки.
Таким образом, для нагревания одной и той же массы разных веществ до одинаковой температуры требуется разное количество теплоты. Количество теплоты, необходимое для нагревания тела и, следовательно, его теплоемкость зависят от рода вещества, из которого состоит это тело.
Так, например, чтобы увеличить на 1 °С температуру воды массой 1 кг, требуется количество теплоты, равное 4200 Дж, а для нагревания на 1 °С такой же массы подсолнечного масла необходимо количество теплоты, равное 1700 Дж.
Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты требуется для нагревания 1 кг вещества на 1 °С, называется удельной теплоемкостью этого вещества.
У каждого вещества своя удельная теплоемкость, которая обозначается латинской буквой с и измеряется в джоулях на килограмм-градус (Дж/(кг·K)).
Удельная теплоемкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном) различна. Например, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·K), а удельная теплоемкость льда Дж/(кг·K); алюминий в твердом состоянии имеет удельную теплоемкость, равную 920 Дж/(кг·K), а в жидком — Дж/(кг·K).
Заметим, что вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Поэтому вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из воздуха большое количество тепла. Благодаря этому в тех местах, которые расположены вблизи больших водоемов, лето не бывает таким жарким, как в местах, удаленных от воды.
Удельная теплоемкость твердых веществ
В таблице приведены средние значения удельной теплоемкости веществ в интервале температур от 0 до 10°С(если не указана другая температура)
Вещество | Удельная теплоемкость, кДж/(кг·K) |
---|---|
Азот твердый(при t=-250°С) | 0,46 |
Бетон(при t=20°С) | 0,88 |
Бумага(при t=20°С) | 1,50 |
Воздух твердый(при t=-193°С) | 2,0 |
Графит |
0,75 |
Дерево дуб |
2,40 |
Дерево сосна, ель |
2,70 |
Каменная соль |
0,92 |
Камень |
0,84 |
Кирпич(при t=0°С) | 0,88 |
Удельная теплоемкость жидкостей
при нормальном атмосферном давлении
Вещество | Температура ,°C | Удельная теплоемкость,к Дж/(кг·K) |
---|---|---|
Бензин (Б-70) |
20 |
2,05 |
Вода |
1-100 |
4,19 |
Глицерин |
0-100 |
2,43 |
Керосин | 0-100 |
2,09 |
Масло машинное |
0-100 |
1,67 |
Масло подсолнечное |
20 |
1,76 |
Мед |
20 |
2,43 |
Молоко |
20 |
3,94 |
Нефть | 0-100 |
1,67-2,09 |
Ртуть |
0-300 |
0,138 |
Спирт |
20 |
2,47 |
Эфир |
18 |
3,34 |
Удельная теплоемкость металлов и сплавов
Вещество | Температура ,°C | Удельная теплоемкость,к Дж/(кг·K) |
---|---|---|
Алюминий |
0-200 |
0,92 |
Вольфрам |
0-1600 |
0,15 |
Железо |
0-100 |
0,46 |
Железо |
0-500 |
0,54 |
Золото |
0-500 |
0,13 |
Иридий |
0-1000 |
0,15 |
Магний |
0-500 |
1,10 |
Медь |
0-500 |
0,40 |
Никель |
0-300 |
0,50 |
Олово |
0-200 |
0,23 |
Платина |
0-500 |
0,14 |
Свинец |
0-300 |
0,14 |
Серебро |
0-500 |
0,25 |
Сталь |
50-300 |
0,50 |
Цинк |
0-300 |
0,40 |
Чугун |
0-200 |
0,54 |
Удельная теплоемкость расплавленных металлов и сжиженных сплавов
Вещество | Температура ,°C | Удельная теплоемкость,к Дж/(кг·K) |
---|---|---|
Азот |
-200,4 |
2,01 |
Алюминий |
660-1000 |
1,09 |
Водород |
-257,4 |
7,41 |
Воздух |
-193,0 |
1,97 |
Гелий |
-269,0 |
4,19 |
Золото |
1065-1300 |
0,14 |
Кислород |
-200,3 |
1,63 |
Натрий |
100 |
1,34 |
Олово |
250 |
0,25 |
Свинец |
327 |
0,16 |
Серебро |
960-1300 |
0,29 |
Удельная теплоемкость газов и паров
при нормальном атмосферном давлении
Вещество | Температура ,°C | Удельная теплоемкость,к Дж/(кг·K) |
---|---|---|
Азот |
0-200 |
1,0 |
Водород |
0-200 |
14,2 |
Водяной пар |
100-500 |
2,0 |
Воздух |
0-400 |
1,0 |
Гелий |
0-600 |
5,2 |
Кислород |
20-440 |
0,92 |
Оксид углерода(II) |
26-200 |
1,0 |
Оксид углерода(IV) | 0-600 |
1,0 |
Пары спирта |
40-100 |
1,2 |
Хлор |
13-200 |
0,50 |
Вернуться