가열하는 데 더 많은 에너지가 필요합니다: 공기 또는 물? 물 대 금속 또는 물 대 소다와 같은 다른 액체는 어떻습니까?
이러한 질문과 기타 많은 질문은 비열이라는 물질의 속성과 관련이 있습니다. 비열은 물질의 온도를 섭씨 1도 올리는 데 필요한 질량 단위당 열량입니다.
따라서 물과 공기는 비열이 다르기 때문에 공기보다 물을 데우는 데 더 많은 에너지가 필요합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
공식을 사용하십시오.
Q = mcΔT, 또한 작성 Q = mc (T-t0)
초기 온도 (t0) 비열 문제.
실제로 물은 "일반적인"물질 중 가장 높은 비열을 가지고 있습니다. 이것은 4.186 joule / gram ° C입니다. 그렇기 때문에 물은 기계, 인체, 심지어 행성의 온도를 조절하는 데 매우 유용합니다.
비열 방정식
비열의 특성을 사용하여 물질의 초기 온도를 찾을 수 있습니다. 비열에 대한 방정식은 일반적으로 다음과 같이 작성됩니다.
Q = mcΔT
여기서 Q는 추가 된 열 에너지의 양, m은 물질의 질량, c는 비열, 상수, ΔT는 "온도 변화"를 의미합니다.
측정 단위가 비열 상수에 사용 된 단위와 일치하는지 확인하십시오! 예를 들어, 때때로 비열은 섭씨를 사용할 수 있습니다. 다른 경우에는 온도에 대한 SI 단위, 즉 Kelvin을 얻게됩니다. 이 경우 비열의 단위는 줄 / 그램 ° C 또는 줄 / 그램 K입니다. 질량의 경우 그램 대 킬로그램, 에너지의 경우 줄에서 Bmu로도 마찬가지입니다. 시작하기 전에 단위를 확인하고 필요한 변환을 수행하십시오.
비열을 사용하여 초기 온도 찾기
ΔT도 쓸 수 있습니다 (T-t0) 또는 물질의 새 온도에서 초기 온도를 뺀 값입니다. 따라서 비열 방정식을 작성하는 또 다른 방법은 다음과 같습니다.
Q = mc (T-t0)
따라서이 방정식을 다시 작성하면 초기 온도를 쉽게 찾을 수 있습니다. 주어진 다른 모든 값을 연결 한 다음 t를 구할 수 있습니다.0.
예를 들어, 물 2.0g에 75.0J의 에너지를 더해 온도를 87 ° C로 올렸다고 가정 해 보겠습니다. 물의 비열은 4.184 Joules / gram ° C입니다. 물의 초기 온도는 얼마입니까?
주어진 값을 방정식에 연결하십시오.
75.o J = 2.0g x (4.184 J / g ° C) x (87 ° C-t0).
단순화 :
75.o J = 8.368 J / ° C x (87 ° C-t0).
8.96 ° C = (87 ° C-t0)
78 ° C = t0.
비열 및 상 변화
명심해야 할 중요한 예외가 하나 있습니다. 비열 방정식은 예를 들어 액체에서 기체로 또는 고체에서 액체로의 상 변화 중에는 작동하지 않습니다. 펌핑되는 모든 추가 에너지가 온도 상승이 아니라 위상 변화에 사용되기 때문입니다. 따라서 온도는 그 기간 동안 평평하게 유지되어 해당 상황에서 에너지, 온도 및 비열 사이의 관계를 버립니다.
