Každý školák se v hodinách fyziky setká s pojmem „měrná tepelná kapacita“. Ve většině případů lidé zapomínají na školní definici a často vůbec nerozumí významu tohoto pojmu. Na technických univerzitách se většina studentů dříve či později setká s měrným teplem. Možná, že v rámci studia fyziky, nebo možná někdo bude mít takový obor jako "tepelné inženýrství" nebo "technická termodynamika". V tomto případě si budete muset zapamatovat školní osnovy. Níže je uvedena definice, příklady a významy některých látek.
Definice
Specifická tepelná kapacita je fyzikální veličina, která charakterizuje, kolik tepla je třeba dodat jednotce látky nebo odvést z jednotky látky, aby se její teplota změnila o jeden stupeň. Důležité je zrušit, že je jedno jestli Celsia, Kelvina nebo Fahrenheita, hlavní je změna teploty na jednotku.
Specifická tepelná kapacita má svou vlastní jednotku měření - v mezinárodní soustavě jednotek (SI) - Joule děleno součinemkilogramy a stupně Kelvina, J / (kg K); mimosystémová jednotka je poměr kalorií k součinu kilogramu a stupně Celsia, cal/(kg °C). Tato hodnota se nejčastěji označuje písmenem c nebo C, někdy se používají indexy. Pokud je například tlak konstantní, pak index je p, a pokud je objem konstantní, pak v.
Varianty definic
Je možných několik formulací definice diskutované fyzikální veličiny. Kromě výše uvedeného se za přijatelnou považuje definice, která říká, že měrné teplo je poměr tepelné kapacity látky k její hmotnosti. V tomto případě je nutné jasně pochopit, co je "tepelná kapacita". Tepelná kapacita se tedy nazývá fyzikální veličina, která ukazuje, kolik tepla musí být tělu (látce) přivedeno nebo odebráno, aby se hodnota jeho teploty změnila o jednu. Měrná tepelná kapacita hmotnosti látky větší než kilogram se určuje stejným způsobem jako pro jednu hodnotu.
Některé příklady a významy pro různé látky
Experimentálně bylo zjištěno, že tato hodnota se pro různé látky liší. Například měrná tepelná kapacita vody je 4,187 kJ/(kg K). Největší hodnota této fyzikální veličiny pro vodík je 14,300 kJ/(kg·K), nejmenší hodnota pro zlato je 0,129 kJ/(kg·K). Pokud potřebujete hodnotu pro konkrétní látku, musíte si vzít referenční knihu a najít odpovídající tabulky a v nich - hodnoty, které vás zajímají. Nicméně modernítechnologie umožňují občas urychlit proces vyhledávání - stačí na jakémkoli telefonu, který má možnost vstoupit na World Wide Web, zadat otázku, která vás zajímá, do vyhledávacího pole, spustit vyhledávání a hledat odpověď na základě výsledky. Ve většině případů musíte kliknout na první odkaz. Někdy však nemusíte vůbec nikam jinam chodit – odpověď na otázku je viditelná ve stručném popisu informace.
Nejběžnější látky, pro které hledají tepelnou kapacitu, včetně měrného tepla, jsou:
- vzduch (suchý) - 1 005 kJ/(kg K),
- hliník - 0,930 kJ/(kg K),
- měď - 0,385 kJ/(kg K),
- ethanol – 2,460 kJ/(kg K),
- železo – 0,444 kJ/(kg K),
- rtuť – 0,139 kJ/(kg K),
- kyslík – 0,920 kJ/(kg K),
- dřevo – 1 700 kJ/(kg K),
- písek – 0,835 kJ/(kg K).
