Молярная теплоемкость - это количество тепла, которое необходимо добавить, чтобы поднять 1 моль (моль) вещества, чтобы повысить его температуру на один градус (Цельсия или Кельвина). Молярную теплоемкость можно найти с помощью формулы молярной теплоемкости, которая требует умножения удельной теплоемкости на молярную массу.
Формула молярной теплоемкости приведена ниже:
Какая удельная теплоемкость? В удельная теплоемкость жидкости - это количество тепла, которое необходимо добавить к 1 грамму жидкости, чтобы поднять ее температуру на один градус (Цельсия или Кельвина). Чем больше теплоемкость, тем больше тепла требуется для повышения температуры.
В теплоемкость является более общим, чем любой из приведенных выше терминов. Он представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры данного количества вещества на один градус.
Что такое удельная теплоемкость воды?
Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 Дж / г-К. Важно отметить единицы измерения: джоули - это энергия или тепло. Кельвин указывает на повышение температуры. Наконец, g - указанное количество вещества.
Что такое молярная теплоемкость воды?
Помните, что молярная теплоемкость вещества - это теплоемкость 1 моля вещества. Это означает, что в единицах измерения вы должны включать моль вместо граммов.
Вместо граммов нужно перевести в мол. Это требует использования формулы молярной теплоемкости. Это означает, что вам нужна удельная теплоемкость воды и молярная масса воды. Молярная масса воды 18,0 г / моль.
Умножив это вместе, вы получите:
Расчет молярной теплоемкости
В общем, чтобы найти молярную теплоемкость соединения или элемента, вы просто умножаете удельную теплоемкость на молярную массу.
Например, удельная теплоемкость метана (CH4) составляет 2,20 Дж / г-К. Для преобразования в молярную теплоемкость вы можете использовать формулу молярной теплоемкости: умножьте удельную теплоемкость на молярную массу метана. Молярная масса метана составляет 16,04 Дж / г-К.
Умножая вышеперечисленное, вы получаете:
Сколько тепла требуется для повышения температуры вещества?
Чтобы рассчитать, сколько тепла необходимо для повышения температуры определенного количества вещества на заданное количество градусов, вы можете использовать следующее уравнение:
Здесь q - тепло, n - количество моль, C - молярная теплоемкость, а ΔT - изменение температуры.
Например: Сколько тепла нужно, чтобы повысить температуру 5 моль ртути (Hg) на 10 К? Удельная теплоемкость ртути составляет 27,8 Дж / моль-К.
Таким образом,
n = 5 моль
C = 27,8 Дж / моль-К
ΔT = 10 К
q =?
Включение этого в уравнение дает:
Таким образом, количество тепла, необходимое для нагрева 5 моль Hg на 10 К, составляет:
Вы также можете использовать это уравнение, чтобы найти количество молей вещества, если знаете, сколько тепла было поглощено.
Например: Вы знаете, что образец карбоната кальция (CaCO3) был увеличен на 5 К, поглощенная энергия составила 550 Дж, а молярная теплоемкость - 82 Дж / моль-К.
п =?
C = 82 Дж / моль-К
ΔT = 5 К
q = 550 Дж
Это означает, что вы можете изменить исходное уравнение так, чтобы вместо решения для q, которое вы уже знаете, вы могли решить для n.
Теперь подключим известные значения:
Наконец, это означает, что в образце были:
Это уравнение позволяет вам определить любую из четырех величин, если у вас есть остальные три!