Fajlagos hő

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. január 13-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 5 szerkesztést igényelnek .

A fajlagos hőkapacitás a hőkapacitás tömeghez  viszonyított aránya , az anyag egységnyi tömegének hőkapacitása (különböző anyagoknál eltérő); fizikai mennyiség, amely számszerűen egyenlő azzal a hőmennyiséggel, amelyet egy adott anyag egységnyi tömegére kell átadni ahhoz, hogy a hőmérséklete eggyel megváltozzon. [1] .

A Nemzetközi Mértékegységrendszerben (SI) a fajhőt joule per kilogramm per kelvin mértékegységben mérik , J / (kg K) [2] . Néha nem rendszerszintű mértékegységeket is használnak: kalória / (kg ° C) stb.

A fajlagos hőkapacitást általában c vagy C betűkkel jelöljük , gyakran alsó indexekkel.

A fajhő értékét az anyag hőmérséklete és egyéb termodinamikai paraméterek befolyásolják. Például a víz fajlagos hőkapacitásának mérése eltérő eredményeket ad 20°C-on és 60°C-on. Ezenkívül a fajlagos hőkapacitás attól függ, hogy az anyag termodinamikai paraméterei (nyomás, térfogat stb.) hogyan változhatnak; például a fajhő állandó nyomáson ( C P ) és állandó térfogaton ( C V ) általában eltérő.

A fajlagos hőkapacitás kiszámításának képlete:

ahol

c  - fajlagos hőkapacitás ( lat. capacite - kapacitás, kapacitás), Q  az anyag által melegítés során kapott (vagy hűtés során felszabaduló) hőmennyiség , m  a felmelegített (lehűtött) anyag tömege, Δ T  az anyag végső és kezdeti hőmérséklete közötti különbség.

A fajlagos hőkapacitás a hőmérséklettől függ, ezért a következő képlet kicsivel (formálisan végtelenül kicsivel) és helyesebb :

Egyes anyagok fajlagos hőkapacitásának értékei

A fajhő állandó nyomáson ( C p ) értékeit adjuk meg.

Szabványos fajlagos hőértékek
Anyag Összesített
állapot 		Fajlagos
hőkapacitás,
kJ/(kg K)
Hidrogén gáz 14 304 [3]
Ammónia gáz 4,359-5,475
Hélium gáz 5,193 [3]
Víz (300 K, 27 °C) folyékony 4,1806 [4]
Lítium szilárd 3,582 [3]
etanol folyékony 2,438 [5]
Jég (273 K, 0 °C) szilárd 2.11 [6]
Vízgőz (373 K, 100 °C) gáz 2,0784 [4]
Ásványolajok folyékony 1,670-2,010
Berillium szilárd 1,825 [3]
Nitrogén gáz 1,040 [3]
Levegő (100% páratartalom) gáz 1.030
Levegő (száraz, 300K, 27°C) gáz 1,007 [7]
Oxigén (O 2 ) gáz 0,918 [3]
Alumínium szilárd 0,897 [3]
Grafit szilárd 0,709 [3]
Kvarc üveg szilárd 0,703
Öntöttvas szilárd 0,554 [8]
gyémánt szilárd 0,502
Acél szilárd 0,468 [8]
Vas szilárd 0,449 [3]
Réz szilárd 0,385 [3]
Sárgaréz szilárd 0,920 [8] 0,377 [9]
Molibdén szilárd 0,251 [3]
Ón (fehér) szilárd 0,227 [3]
Higany folyékony 0,140 [3]
Volfrám szilárd 0,132 [3]
Vezet szilárd 0,130 [3]
Arany szilárd 0,129 [3]
Az értékeket standard körülmények között ( T = +25 °C , P = 100 kPa ) adjuk meg, hacsak másképp nem jelezzük.
Egyes építőanyagok fajhőértékei
Anyag Fajlagos
hőkapacitás
kJ/(kg K)
Faipari 1700
Gipsz 1.090
Aszfalt 0,920
Szappankő 0,980
Konkrét 0,880
Márvány , csillám 0,880
Ablaküveg _ 0,840
Vörös téglakerámia 0,840–0,880 [10]
szilikát tégla 0,750–0,840 [10]
Homok 0,835
A talaj 0,800
Gránit 0,790
Korona üveg 0,670
üveg kovakő 0,503
Acél 0,470

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Heterogén (kémiai összetételét tekintve) mintánál a fajhő egy pontonként változó differenciális jellemző. Elvileg a hőmérséklettől is függ (bár sok esetben elég gyengén változik kellően nagy hőmérsékletváltozások mellett), míg szigorúan véve - a hőkapacitást követve - differenciálmennyiségként és a hőmérsékleti tengely mentén definiálják, azaz szigorúan véve a fajlagos hőkapacitás definíciójában a hőmérséklet változását nem egy fokkal kell figyelembe venni (főleg nem valami nagyobb hőmérséklet-egységgel), hanem egy kicsivel , a megfelelő hőmennyiséggel . (Lásd a fő szöveget lent.)
  2. ↑ A Kelvin (K) itt helyettesíthető Celsius-fokkal (°C), mivel ezek a hőmérsékleti skálák (abszolút és Celsius skála) csak a kiindulási pontban térnek el egymástól, a mértékegység értékében nem.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CRC Kémiai és Fizikai kézikönyv / DR Lide (szerk.). — 90. kiadás. — CRC Press; Taylor és Francis, 2009. - P. 4-135. — 2828 p. — ISBN 1420090844 .
  4. ↑ 1 2 CRC Kémiai és Fizikai kézikönyv / DR Lead (Szerk.). — 90. kiadás. — CRC Press; Taylor és Francis, 2009. - P. 6-2. — 2828 p. — ISBN 1420090844 .
  5. ↑ CRC Kémiai és Fizikai kézikönyv / DR Lide (szerk.). — 90. kiadás. — CRC Press; Taylor és Francis, 2009. - P. 15-17. — 2828 p. — ISBN 1420090844 .
  6. ↑ CRC Kémiai és Fizikai kézikönyv / DR Lide (szerk.). — 90. kiadás. — CRC Press; Taylor és Francis, 2009. - P. 6-12. — 2828 p. — ISBN 1420090844 .
  7. ↑ CRC Kémiai és Fizikai kézikönyv / DR Lide (szerk.). — 90. kiadás. — CRC Press; Taylor és Francis, 2009. - P. 6-17. — 2828 p. — ISBN 1420090844 .
  8. ↑ 1 2 3 Paul Evans. Anyagok fajlagos hőkapacitása  . The Engineering Mindset (2016. október 16.). Letöltve: 2019. július 14. Az eredetiből archiválva : 2019. július 14.
  9. ↑ Spezifische_Wärmekapazität . www.chemie.de _ Letöltve: 2021. június 29. Az eredetiből archiválva : 2021. június 29.
  10. ↑ 1 2 Téglasűrűség és fajlagos hő: Értéktáblázat  Archiválva : 2019. március 22. a Wayback Machine -nél .

Irodalom