Моларни топлотни капацитет је количина топлоте која се мора додати да би се повећао 1 мол (мол) супстанце да би се температура повећала за један степен (или Целзијуса или Келвина). Моларни топлотни капацитет може се наћи коришћењем формуле моларног топлотног капацитета која захтева узимање специфичне топлоте и њено множење са моларном масом.
Формула моларног топлотног капацитета приказана је испод:
Која је специфична топлота? Тхе специфична топлота течности је количина топлоте која се мора додати 1 граму течности да би јој се температура повећала за један степен (било Целзијуса или Келвина). Што је већи топлотни капацитет, потребно је више топлоте да би се температура повисила.
Тхе топлотни капацитет је општији од било ког од горе наведених термина. Представља количину топлоте која је потребна за повишење температуре дате количине супстанце за један степен.
Шта је специфична топлота воде?
Специфична топлота воде је 4,18 Ј / г-К. Важно је напоменути јединице: Јоулес су за енергију или топлоту. Келвин је за степен повећања топлоте. Коначно, г је за наведену количину супстанце.
Који је моларни топлотни капацитет воде?
Запамтите, моларни топлотни капацитет супстанце је топлотни капацитет 1 мол супстанце. То значи да у јединице треба да укључите мол уместо грама.
Уместо грама, морате претворити у мол. То захтева употребу формуле моларног топлотног капацитета. То значи да су вам потребни специфична топлота воде и моларна маса воде. Моларна маса воде је 18,0 г / мол.
Помноживши то заједно добијате:
Израчунавање моларног топлотног капацитета
Генерално, да бисте пронашли моларни топлотни капацитет једињења или елемента, једноставно помножите специфичну топлоту са моларном масом.
На пример, специфична топлота метана (ЦХ4) је 2,20 Ј / г-К. Да бисте претворили у моларни топлотни капацитет, можете користити формулу моларног топлотног капацитета: Помножите специфичну топлоту са моларном масом метана. Моларна маса метана је 16,04 Ј / г-К.
Множењем горе наведеног добијате:
Колико топлоте је потребно за повишење температуре супстанце?
Да бисте израчунали колико је топлоте потребно за повишење температуре одређене количине супстанце за дати број степени, можете користити следећу једначину:
Овде је к топлота, н број мола, Ц моларни топлотни капацитет, а ΔТ промена температуре.
На пример: Колико топлоте је потребно да би се температура од 5 мол живе (Хг) повећала за 10 К? Специфична топлота живе је 27,8 Ј / мол-К.
Тако,
н = 5 мол
Ц = 27,8 Ј / мол-К
ΔТ = 10 К.
к =?
Ако ово укључите у једначину добијате:
Дакле, количина топлоте потребна за загревање 5 мол Хг за 10 К је:
Ову једначину можете користити и за проналажење броја молова супстанце ако знате колико је топлоте апсорбовано.
На пример: Знате да је узорак калцијум-карбоната (ЦаЦО3) је повећан за 5 К, апсорбована енергија је била 550 Ј, а моларни топлотни капацитет је 82 Ј / мол-К.
н =?
Ц = 82 Ј / мол-К
ΔТ = 5 К
к = 550 Ј
То значи да можете преуредити оригиналну једначину тако да уместо решавања за к, које већ знате, можете решити за н.
Сад, укључивање познатих вредности:
Коначно, то значи да је узорак имао:
Ова једначина вам омогућава да одредите било коју од четири величине, с обзиром да имате остале три!
