著者:
Marcus Baldwin
作成日:
22 六月 2021
更新日:
24 六月 2024
![【高校化学】 化学反応とエネルギー05 熱量と比熱の計算 (12分)](https://i.ytimg.com/vi/zVHvoZs1DQc/hqdefault.jpg)
コンテンツ
比熱は、1グラムの純粋な材料の温度を摂氏1度上げるのに必要なエネルギーです。物質の比熱容量は、その化学組成と凝集状態によって異なります。比熱の発見は、熱力学、熱およびシステム操作に関連するエネルギー遷移の科学の開発に拍車をかけました。比熱と熱力学は、化学、原子力工学、空気力学だけでなく、ラジエーターや車の冷却システムの日常生活でも広く使用されています。比熱の計算方法を知りたい場合は、以下の手順に従ってください。
ステップ
パート1/2:基本をマスターする
1 比熱の計算に使用される値を確認します。 比熱の計算に使用される値を知ることは非常に重要です。各値の記号がどのように見えるかを知り、それが何を意味するかを理解する必要があります。以下は、物質の比熱を計算するための式で一般的に使用される値です:
- デルタ、または記号「Δ」は、値の変化を意味します。
- たとえば、最初の温度(T1)が150ºCで、2番目の温度(T2)が20ºCの場合、ΔT、つまり温度変化は150ºC-20ºC=130ºCになります。
- サンプルの質量は文字「m」で示されます。
- 熱量は「Q」の文字で示されます。熱量の測定単位は「J」またはジュールです。
- 「T」は物質の温度です。
- 比熱は文字「C」で表されますNS».
- デルタ、または記号「Δ」は、値の変化を意味します。
2 比熱の表現を学びましょう。 比熱の計算に使用される量に慣れたら、物質の比熱を決定するための方程式を学ぶ必要があります。式は次のとおりです。 NSNS = Q /mΔT.
- 比熱容量ではなく、熱量の変化を知りたい場合は、この式で操作できます。これはそれがどのように見えるかです:
- ΔQ= mCNSΔT
- 比熱容量ではなく、熱量の変化を知りたい場合は、この式で操作できます。これはそれがどのように見えるかです:
パート2/2:比熱を計算する
1 式を調べます。 まず、比熱を見つけるために何をする必要があるかを理解するために、式を研究する必要があります。次のタスクについて考えてみましょう。 34,700 Jの熱が与えられたときに、その温度が相転移なしで22から173ºCに上昇した場合、350gの未知の物質の比熱を決定します。
2 既知および未知の要因を書き留めます。 問題を理解したら、既知および未知の変数をすべて書き留めて、何を扱っているかをよりよく理解できます。方法は次のとおりです。
- m = 350 g
- Q = 34700 J
- ΔT=173ºC-22ºC=151ºC
- NSNS =不明
3 未知の要因を方程式に代入します。 「C」を除くすべての値がわかっていますNSc "、したがって、他のすべての要素を初期方程式に代入して、" Cを見つける必要があります。NS"。あなたはこのようにする必要があります:
- 初期方程式: NSNS = Q /mΔT
- c = 34,700 J /(350 gx151ºC)
4 答えを見つけてください。 これで、式の既知の値を代入した後、答えを見つけるためにいくつかの簡単な算術演算を実行する必要があります。比熱(最終的な答え)は0.65657521286 J /(gxºC)です。
- NSNS = 34.700 J /(350 gx151ºC)
- NSNS = 34.700 J /(52850gxºC)
- NSNS = 0.65657521286 J /(gxºC)
チップ
- 金属は比熱が低いため、水よりも速く加熱されます。
- 比熱を見つけるときは、可能な限り単位を減らしてください。
- 多くの材料の比熱は、あなたの答えを確認するためにインターネットで見つけることができます。
- 熱量計を使用して、物理的または化学的変換中の熱伝達のプロセスを研究できる場合があります。
- 温度変化は、他のすべてが等しい場合、比熱が低い材料にとってより重要です。
- 比熱のSI(国際単位系)システム単位は、1グラムあたり摂氏1度あたりのジュールです。英国諸国では、華氏1ポンドあたりのカロリーで測定されます。
- 食品の比熱を計算するための式を学ぶ NSNS = 4.180 x w + 1.711 x p + 1.928 x f + 1.547 x c + 0.908 x a は比熱を求める式です。ここで、「w」は製品中の水の割合、「p」はタンパク質の割合、「f」は脂肪の割合、「c」は炭水化物の割合、 「a」は無機成分のパーセンテージです。この方程式は、食品を構成するすべての固形物の質量分率(x)を考慮に入れています。比熱の計算はkJ /(kg x K)で与えられます。