Specifieke warmtetabel van stoffen
Dit artikel, gemaakt door Itieffe, vertegenwoordigt een fundamentele hulpbron op het gebied van de thermodynamica en materiaalkunde en biedt een gedetailleerd overzicht van de thermische eigenschappen van verschillende stoffen.
Dit document heeft tot doel het concept van soortelijke warmte duidelijk en beknopt uit te leggen en zinvolle gegevens te verschaffen over een verscheidenheid aan materialen, zodat studenten, wetenschappers en ingenieurs begrijpen hoe verschillende stoffen reageren op temperatuurveranderingen en essentiële informatie biedt voor het ontwerp van thermische en energiesystemen. .
In deze inleiding willen we het belang van soortelijke warmte onderstrepen als fundamentele parameter voor de thermische karakterisering van materialen. Soortelijke warmte vertegenwoordigt de hoeveelheid thermische energie die nodig is om de temperatuur van een bepaalde hoeveelheid materie met een bepaalde hoeveelheid graden Celsius of Kelvin te verhogen.
Deze hoeveelheid is cruciaal voor een breed scala aan toepassingen, van het ontwerp van elektromotoren en koelcircuits tot de berekening van de energiebehoeften in industriële processen.
De belangrijkste kenmerken en onderwerpen die in dit document aan de orde komen, zijn onder meer:
- Definitie van soortelijke warmte: we zullen in detail uitleggen wat soortelijke warmte vertegenwoordigt en hoe deze experimenteel wordt gemeten.
- Maateenheid: we zullen de meeteenheden van soortelijke warmte illustreren en hoe ze worden gebruikt in thermodynamische formules.
- Soortelijke warmte van verschillende stoffen: we zullen een lijst met specifieke warmtewaarden verstrekken voor een breed scala aan veel voorkomende materialen, waaronder metalen, vloeistoffen, gassen en andere.
Het hoofddoel van dit artikel is om een compleet beeld te geven van het concept van soortelijke warmte en de praktische toepassingen ervan, zodat lezers kunnen begrijpen hoe verschillende stoffen reageren op temperatuurveranderingen en om weloverwogen keuzes te kunnen maken bij het ontwerp en de optimalisatie van thermische en energiesystemen. .
Kennis van de soortelijke warmte van stoffen is essentieel voor een aantal wetenschappelijke en technische disciplines en draagt bij aan de technologische vooruitgang en energie-efficiëntie.
Specifieke warmtestoffen
Specifieke warmtestoffen
De hoeveelheid energie die een warm lichaam overdraagt naar een kouder lichaam hangt niet alleen af van het verschil tussen de twee temperaturen, maar ook van de massa van het warmere lichaam. In feite is de energie die de zoolplaat van een strijkijzer kan overbrengen veel groter dan de energie die een pen bij dezelfde temperatuur kan overbrengen. Warmte is dus een grote hoeveelheid materie. De meeteenheid is dezelfde als energie, wat in SI de joule is. Het effect dat een bepaalde hoeveelheid warmte op een lichaam veroorzaakt, hangt af van de aard van het lichaam.
Wanneer we bijvoorbeeld 1 kg water en 1 kg ijzer met gelijke hoeveelheden warmte verwarmen, registreren we verschillende eindtemperaturen. Hieruit volgt dat, naarmate de aard van het lichaam varieert, de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 1 kg massa met 1 K te verhogen, verschilt. Deze hoeveelheid warmte wordt soortelijke warmte genoemd.
Soortelijke warmte is de hoeveelheid energie die wordt opgenomen (of afgegeven) door 1 kg materiaal die een stijging (of daling) van 1 K in temperatuur veroorzaakt.
Maateenheid
De meeteenheid van soortelijke warmte, een afgeleide grootheid, is J/kg K in SI. De eenheden J/g K (of °C) en cal/g °C worden ook vaak gebruikt, voor water is dat bijvoorbeeld 4186 J/kg K, wat overeenkomt met 4,186 J/g °C en 1 cal/g °C
De soortelijke warmte van water is erg hoog: dat wil zeggen dat er veel energie nodig is om kleine temperatuurstijgingen te verkrijgen. De soortelijke warmte van koper daarentegen is vrij klein, dus kleine hoeveelheden energie veroorzaken grote temperatuurstijgingen. Het instrument waarmee je de hoeveelheid overgedragen energie kunt meten, is de calorimeter: de hoeveelheid overgedragen energie is de calorimeter: dit apparaat registreert de temperatuurveranderingen die de overdracht van energie veroorzaakt op een bepaald lichaam, meestal water.
Rekening houdend met de massa, de soortelijke warmte en het temperatuurverschil kan de energie worden berekend met de volgende formule:
Specifieke warmtestoffen
Onderstaand programma is gratis te gebruiken.
Om toegang te krijgen tot de gereserveerde versie (zie hieronder), volledige pagina en zonder reclame, moet u geregistreerd zijn.
U kunt zich nu registreren door te klikken op HIER