Molární tepelná kapacita je množství tepla, které se musí přidat ke zvýšení 1 molu (mol) látky, aby se zvýšila její teplota o jeden stupeň (Celsia nebo Kelvina). Molární tepelnou kapacitu lze zjistit pomocí vzorce molární tepelné kapacity, který vyžaduje odebírání specifického tepla a jeho vynásobení molární hmotností.
Vzorec molární tepelné kapacity je uveden níže:
Jaké je specifické teplo? The měrné teplo kapaliny je množství tepla, které musí být přidáno k 1 gramu kapaliny, aby se zvýšila její teplota o jeden stupeň (Celsia nebo Kelvina). Čím větší je tepelná kapacita, tím více tepla je zapotřebí ke zvýšení teploty.
The tepelná kapacita je obecnější než kterýkoli z výše uvedených výrazů. Představuje množství tepla potřebné ke zvýšení teploty daného množství látky o jeden stupeň.
Jaké je měrné teplo vody?
Specifické teplo vody je 4,18 J / g-K. Je důležité si uvědomit jednotky: Jouly jsou pro energii nebo teplo. Kelvin je pro zvýšení stupně tepla. Nakonec g je pro uvedené množství látky.
Jaká je molární tepelná kapacita vody?
Pamatujte, že molární tepelná kapacita látky je tepelná kapacita 1 mol látky. To znamená, že v jednotkách byste místo gramů měli uvést mol.
Místo gramů musíte převést na mol. To vyžaduje použití vzorce molární tepelné kapacity. To znamená, že potřebujete specifické teplo vody a molární hmotnost vody. Molární hmotnost vody je 18,0 g / mol.
Vynásobením toho společně získáte:
Výpočet molární tepelné kapacity
Obecně platí, že k nalezení molární tepelné kapacity sloučeniny nebo prvku jednoduše vynásobíte specifické teplo molární hmotou.
Například měrné teplo metanu (CH4) je 2,20 J / g-K. Chcete-li převést na molární tepelnou kapacitu, můžete použít vzorec molární tepelné kapacity: Vynásobte specifické teplo molární hmotou metanu. Molární hmotnost methanu je 16,04 J / g-K.
Vynásobením výše uvedeného získáte:
Kolik tepla je zapotřebí ke zvýšení teploty látky?
Chcete-li vypočítat, kolik tepla je potřeba ke zvýšení teploty daného množství látky o daný počet stupňů, můžete použít následující rovnici:
Zde q je teplo, n je počet molů, C je molární tepelná kapacita a ΔT je změna teploty.
Například: Kolik tepla je zapotřebí ke zvýšení teploty 5 mol rtuti (Hg) o 10 K? Specifické teplo rtuti je 27,8 J / mol-K.
Tím pádem,
n = 5 mol
C = 27,8 J / mol-K
ΔT = 10 K.
q =?
Zapojením do rovnice získáte:
Takže množství tepla potřebné k ohřátí 5 mol Hg na 10 K je:
Tuto rovnici můžete také použít k nalezení počtu molů látky, pokud víte, kolik tepla bylo absorbováno.
Například: Víte, že vzorek uhličitanu vápenatého (CaCO3) byla zvýšena o 5 K, absorbovaná energie byla 550 J a molární tepelná kapacita je 82 J / mol-K.
n =?
C = 82 J / mol-K
ΔT = 5 K.
q = 550 J
To znamená, že můžete změnit uspořádání původní rovnice, takže místo řešení pro q, které již znáte, můžete řešit pro n.
Nyní připojte známé hodnoty:
Nakonec to znamená, že vzorek měl:
Tato rovnice vám umožňuje určit kteroukoli ze čtyř veličin, protože máte další tři!
