Specifik värme är den mängd värme per masseenhet som behövs för att öka temperaturen på ett material med en grad Celsius eller Kelvin. Dessa tre exempeluppgifter om specifik värme visar hur man hittar den specifika värmen för ett material eller annan information som rör specifik värme.

Ekvation för specifik värme

Den ekvation som oftast förknippas med specifik värme är

Q = mcΔT

där
Q = värmeenergi
m. = massa
c = specifik värme
ΔT = temperaturförändring = (Tfinal – Tinitial)

Ett bra sätt att komma ihåg denna formel är Q = ”em cat”

Grundläggande, Denna ekvation används för att bestämma den mängd värme som tillförs ett material för att höja temperaturen en viss mängd (eller den mängd som går förlorad när materialet svalnar).

Denna ekvation gäller endast för material som förblir i samma materiatillstånd (fast, flytande eller gas) när temperaturen ändras. Fasförändringar kräver ytterligare energiöverväganden.

Specifik värme Exempelproblem – hitta mängden värme

Fråga: En 500 grams kub av bly värms upp från 25 °C till 75 °C. Hur mycket energi krävdes för att värma upp blyet? Den specifika värmen för bly är 0,129 J/g °C.

Lösning: Låt oss först använda de variabler vi känner till.

m = 500 gram
c = 0,129 J/g°C
ΔT = (Tfinal – Tinitial) = (75 °C – 25 °C) = 50 °C

Sätt in dessa värden i ekvationen för specifik värme från ovan.

Q = mcΔT

Q = (500 gram)-(0,129 J/g°C)-(50 °C)

Q = 3225 J

Svar: Det krävdes 3225 joule energi för att värma blykuben från 25 °C till 75 °C.

Exempel på problem med specifik värme – hitta den specifika värmen

Fråga: En metallkula på 25 gram värms upp till 200 °C med 2330 joule energi. Vad är metallens specifika värme?

Lösning: Lista den information vi känner till:

m = 25 gram
ΔT = 200 °C
Q = 2330 J

Placera in dessa uppgifter i ekvationen för specifik värme.

Q = mcΔT

2330 J = (25 g)c(200 °C)

2330 J = (5000 g°C)c

Divider båda sidorna med 5000 g°C

c = 0,466 J/g°C

Svar: Metallens specifika värme är 0,466 J/g°C.

Exempel på problem med specifik värme – hitta utgångstemperaturen

Fråga: En varm kopparklump på 1 kg får svalna till 100 °C. Om kopparen avgav 231 kJ energi, vilken var kopparens ursprungstemperatur? Kopparns specifika värme är 0,385 J/g°C.

Lösning: Lista våra givna variabler:

m = 1 kg
Tfinal = 100 °C
Q = -231 kJ (Det negativa tecknet beror på att kopparen kyls av och förlorar energi.)
c = 0,385 J/g°C

Vi måste få våra enheter att stämma överens med enheterna för specifik värme, så låt oss omvandla massa- och energienheterna.

m = 1 kg = 1000 gram

1 kJ = 1000 J
Q = -231 kJ – (1000 J/kJ) = -231000 J

Sätt in dessa värden i formeln för specifik värme:

Q = mcΔT

.