Molinė šiluminė talpa yra šilumos kiekis, kurį reikia pridėti norint pakelti 1 molį (mol) medžiagos, kad temperatūra pakiltų vienu laipsniu (Celsijaus arba Kelvino). Molinę šiluminę galią galima rasti naudojant molinės šiluminės galios formulę, pagal kurią reikia paimti specifinę šilumą ir padauginti ją iš molinės masės.
Molinė šiluminės talpos formulė parodyta žemiau:
Kas yra specifinė šiluma? The specifinė šiluma skysčio yra šilumos kiekis, kuris turi būti įpiltas į 1 gramą skysčio, kad jo temperatūra pakiltų vienu laipsniu (arba Celsijaus, arba Kelvino). Kuo didesnė šilumos talpa, tuo daugiau šilumos reikia norint pakelti temperatūrą.
The šilumos talpa yra bendresnis nei bet kuris iš aukščiau pateiktų terminų. Tai reiškia šilumos kiekį, reikalingą tam tikros medžiagos kiekio temperatūrai pakelti vienu laipsniu.
Kas yra specifinė vandens šiluma?
Savitoji vandens šiluma yra 4,18 J / g-K. Svarbu atkreipti dėmesį į vienetus: Džauliai skirti energijai ar šilumai. Kelvinas skirtas šilumos laipsnio padidėjimui. Galiausiai g yra nurodytas medžiagos kiekis.
Koks yra vandens molinis šiluminis pajėgumas?
Atminkite, kad molinė medžiagos šiluminė talpa yra 1 mol medžiagos šiluminė talpa. Tai reiškia, kad į vienetus turėtumėte įtraukti ne gramus, o mol.
Vietoj gramų reikia perskaičiuoti į mol. Tam reikia naudoti molinės šiluminės talpos formulę. Tai reiškia, kad jums reikia specifinės vandens šilumos ir molinės vandens masės. Molinė vandens masė yra 18,0 g / mol.
Padauginę, kad kartu gausite:
Molinės šilumos talpos apskaičiavimas
Apskritai, norint rasti junginio ar elemento molinę šiluminę galią, jūs paprasčiausiai padauginkite iš specifinės šilumos iš molinės masės.
Pavyzdžiui, specifinė metano šiluma (CH4) yra 2,20 J / g-K. Norėdami konvertuoti į molinę šiluminę galią, galite naudoti molinės šiluminės galios formulę: Padauginkite savitąją šilumą iš molinės molinės masės. Molinė molio masė yra 16,04 J / g-K.
Padauginę aukščiau išvardytus dalykus, gausite:
Kiek reikia šilumos, kad pakiltų medžiagos temperatūra?
Norėdami apskaičiuoti, kiek šilumos reikia tam tikros medžiagos kiekio temperatūrai pakelti nurodytu laipsnių skaičiumi, galite naudoti šią lygtį:
Čia q yra šiluma, n yra molių skaičius, C yra molinė šilumos talpa ir ΔT yra temperatūros pokytis.
Pavyzdžiui: Kiek šilumos reikia norint padidinti 5 mol gyvsidabrio (Hg) temperatūrą 10 K? Savitoji gyvsidabrio šiluma yra 27,8 J / mol-K.
Taigi,
n = 5 mol
C = 27,8 J / mol-K
ΔT = 10 K
q =?
Tai prijungus prie lygties gaunama:
Taigi šilumos kiekis, reikalingas 5 mol Hg 10 K pašildymui, yra:
Taip pat galite pasinaudoti šia lygtimi, kad nustatytumėte medžiagos molių skaičių, jei žinote, kiek šilumos buvo absorbuota.
Pavyzdžiui: Jūs žinote, kad kalcio karbonato (CaCO3) padidėjo 5 K, absorbuota energija buvo 550 J, o molinė šiluminė talpa yra 82 J / mol-K.
n =?
C = 82 J / mol-K
ΔT = 5 K
q = 550 J
Tai reiškia, kad galite pertvarkyti pradinę lygtį taip, kad užuot sprendę q, kurią jau žinote, galėtumėte išspręsti n.
Dabar prijunkite žinomas vertes:
Galiausiai tai reiškia, kad imtyje buvo:
Ši lygtis leidžia nustatyti bet kurį iš keturių dydžių, atsižvelgiant į tai, kad turite kitus tris!