Exemple de problème de chaleur spécifique

Cet exemple de problème fonctionnel montre comment calculer la chaleur spécifique d'une substance lorsque la quantité d'énergie utilisée pour modifier la température de la substance est donnée.

Équation de chaleur spécifique et définition

Tout d'abord, passons en revue la chaleur spécifique et l'équation que vous utiliserez pour la trouver. La chaleur spécifique est définie comme la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius (ou de 1 Kelvin). Habituellement, la lettre minuscule "c" est utilisée pour désigner une chaleur spécifique. L'équation s'écrit:

Q = mcΔT (vous pouvez vous en souvenir en pensant "em-cat")

où Q est la chaleur qui est ajoutée, c est la chaleur spécifique, m est la masse et ΔT est le changement de température. Les unités habituelles utilisées pour les quantités dans cette équation sont les degrés Celsius pour la température (parfois Kelvin), les grammes pour la masse et la chaleur spécifique rapportée en calories / gramme ° C, joule / gramme C ou joule / gramme K. Vous pouvez également penser de chaleur spécifique en tant que capacité thermique par masse d'un matériau.

Il existe des tableaux publiés des chaleurs spécifiques molaires de nombreux matériaux. Notez que l'équation de chaleur spécifique ne s'applique pas aux changements de phase. En effet, la température ne change pas. Lorsque vous travaillez sur un problème, vous recevrez soit les valeurs de chaleur spécifiques et vous serez invité à trouver l'une des autres valeurs, soit vous serez invité à trouver une chaleur spécifique.

Problème de chaleur spécifique

Il faut 487,5 J pour chauffer 25 grammes de cuivre de 25 ° C à 75 ° C. Quelle est la chaleur spécifique en Joules / g · ° C?
Solution:
Utilisez la formule
q = mcΔT
où
q = énergie thermique
m = masse
c = chaleur spécifique
ΔT = changement de température
Mettre les nombres dans l'équation donne:

487,5 J = (25 g) c (75 ° C - 25 ° C)
487,5 J = (25 g) c (50 ° C)
Résoudre pour c:
c = 487,5 J / (25g) (50 ° C)
c = 0,39 J / g · ° C

Répondre:
La chaleur spécifique du cuivre est de 0,39 J / g · ° C.