प्रारंभिक तापमान ज्ञात करने के लिए समीकरण क्या है?

किसे गर्म करने में अधिक ऊर्जा लगती है: हवा या पानी? पानी बनाम धातु या पानी बनाम सोडा जैसे अन्य तरल के बारे में कैसे?

ये प्रश्न और कई अन्य प्रश्न विशिष्ट ऊष्मा कहे जाने वाले पदार्थ के गुण से संबंधित हैं। विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ के तापमान को एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक द्रव्यमान की प्रति इकाई ऊष्मा की मात्रा है।

इसलिए पानी को गर्म करने में हवा की तुलना में अधिक ऊर्जा लगती है क्योंकि पानी और हवा में अलग-अलग विशिष्ट ऊष्मा होती है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

सूत्र का प्रयोग करें:

क्यू = एमसीΔटी, भी लिखा क्यू = एमसी (टी - टी₀)

प्रारंभिक तापमान खोजने के लिए (t₀) एक विशिष्ट गर्मी की समस्या में।

वास्तव में, पानी में किसी भी "सामान्य" पदार्थ के उच्चतम विशिष्ट तापों में से एक है: यह 4.186 जूल/ग्राम डिग्री सेल्सियस है। इसलिए पानी मशीनरी, मानव शरीर और यहां तक ​​कि ग्रह के तापमान को नियंत्रित करने में इतना उपयोगी है।

किसी पदार्थ का प्रारंभिक तापमान ज्ञात करने के लिए आप विशिष्ट ऊष्मा के गुण का उपयोग कर सकते हैं। विशिष्ट ऊष्मा के लिए समीकरण आमतौर पर लिखा जाता है:

क्यू = एमसीΔटी

जहां क्यू जोड़ा गया ताप ऊर्जा की मात्रा है, एम पदार्थ का द्रव्यमान है, सी विशिष्ट गर्मी है, स्थिर है, और ΔT का अर्थ है "तापमान में परिवर्तन।"

सुनिश्चित करें कि माप की आपकी इकाइयाँ विशिष्ट ऊष्मा स्थिरांक में उपयोग की जाने वाली इकाइयों से मेल खाती हैं! उदाहरण के लिए, कभी-कभी विशिष्ट ऊष्मा सेल्सियस का उपयोग कर सकती है। दूसरी बार, आपको तापमान के लिए SI इकाई मिलेगी, जो केल्विन है। इन मामलों में, विशिष्ट ऊष्मा की इकाइयाँ या तो जूल/ग्राम °C होंगी या फिर जूल/ग्राम K। द्रव्यमान के लिए ग्राम बनाम किलोग्राम, या ऊर्जा के लिए जूल से बीएमयू के साथ भी ऐसा ही हो सकता है। आरंभ करने से पहले इकाइयों की जांच करना और आवश्यक रूपांतरण करना सुनिश्चित करें।

T भी लिखा जा सकता है (T - t₀), या किसी पदार्थ का नया तापमान उसका प्रारंभिक तापमान घटा देता है। तो विशिष्ट ऊष्मा के लिए समीकरण लिखने का दूसरा तरीका है:

क्यू = एमसी (टी - टी₀)

तो समीकरण का यह पुनर्लेखित रूप प्रारंभिक तापमान को खोजना आसान बनाता है। आप अपने द्वारा दिए गए सभी अन्य मानों को प्लग इन कर सकते हैं, फिर t. के लिए हल कर सकते हैं₀.

उदाहरण के लिए: मान लें कि आप 2.0 ग्राम पानी में 75.0 जूल ऊर्जा मिलाते हैं, जिससे इसका तापमान 87 डिग्री सेल्सियस हो जाता है। पानी की विशिष्ट ऊष्मा 4.184 जूल/ग्राम डिग्री सेल्सियस है। पानी का प्रारंभिक तापमान क्या था?

दिए गए मानों को अपने समीकरण में प्लग करें:

75.o J = 2.0 g x (4.184 J/g°C) x (87 °C - t .)₀).

सरल करें:

75.o जे = 8.368 जे/डिग्री सेल्सियस x (87 डिग्री सेल्सियस - टी₀).

8.96 डिग्री सेल्सियस = (87 डिग्री सेल्सियस - टी₀)

७८ डिग्री सेल्सियस = टी₀.

ध्यान में रखने के लिए एक महत्वपूर्ण अपवाद है। विशिष्ट ऊष्मा समीकरण चरण परिवर्तन के दौरान काम नहीं करता है, उदाहरण के लिए, तरल से गैस या ठोस से तरल में। ऐसा इसलिए है क्योंकि सभी अतिरिक्त ऊर्जा जो कि पंप की जा रही है, का उपयोग चरण परिवर्तन के लिए किया जा रहा है, न कि तापमान बढ़ाने के लिए। तो उस अवधि के दौरान तापमान सपाट रहता है, उस स्थिति में ऊर्जा, तापमान और विशिष्ट गर्मी के बीच संबंध को खत्म कर देता है।