Молярна теплоємність - це кількість тепла, яке потрібно додати, щоб підвищити 1 моль (моль) речовини, щоб підвищити її температуру на один градус (або за Цельсієм, або за Кельвіном). Молярну теплоємність можна знайти, використовуючи формулу молярної теплоємності, яка вимагає прийняття питомої теплоти і множення її на молярну масу.
Формула молярної теплоємності наведена нижче:
Яка питома теплоємність? питоме тепло рідини - це кількість тепла, яке необхідно додати до 1 грама рідини, щоб підвищити її температуру на один градус (або за Цельсієм, або за Кельвіном). Чим більша теплоємність, тим більше тепла потрібно для підвищення температури.
теплоємність є загальнішим за будь-який із наведених вище термінів. Він являє собою кількість тепла, необхідне для підвищення температури даної кількості речовини на один градус.
Що таке питома теплота води?
Питома теплоємність води становить 4,18 Дж / г-К. Важливо відзначити одиниці виміру: Джоулі призначені для енергії або тепла. Кельвін - це ступінь збільшення тепла. Нарешті, g - для зазначеної кількості речовини.
Що таке молярна теплоємність води?
Пам’ятайте, молярна теплоємність речовини - це теплоємність 1 моль речовини. Це означає, що в одиницях ви повинні включати моль замість грамів.
Замість грамів потрібно перевести в моль. Для цього потрібно використовувати формулу молярної теплоємності. Це означає, що вам потрібна питома теплоємність води та молярна маса води. Молярна маса води становить 18,0 г / моль.
Помноживши, що разом ви отримаєте:
Розрахунок молярної теплової потужності
Загалом, щоб знайти молярну теплоємність сполуки або елемента, ви просто помножуєте питому теплоємність на молярну масу.
Наприклад, питома теплоємність метану (СН4) дорівнює 2,20 Дж / г-К. Для перетворення молярної теплоємності ви можете скористатися формулою молярної теплоємності: помножте питому теплоємність на молярну масу метану. Молярна маса метану становить 16,04 Дж / г-К.
Помноживши вищевикладене, ви отримаєте:
Скільки потрібно тепла, щоб підвищити температуру речовини?
Для того, щоб підрахувати, скільки теплоти потрібно для підвищення температури даної кількості речовини на задану кількість градусів, ви можете скористатися таким рівнянням:
Тут q - теплота, n - кількість моль, C - мольна теплоємність, ΔT - зміна температури.
Наприклад: Скільки теплоти потрібно для підвищення температури 5 моль ртуті (Hg) на 10 К? Питома теплота ртуті становить 27,8 Дж / моль-К.
Таким чином,
n = 5 моль
С = 27,8 Дж / моль-К
ΔT = 10 К
q =?
Підключення цього до рівняння дає:
Отже, кількість тепла, необхідне для нагрівання 5 моль рт.ст. на 10 К, становить:
Ви також можете скористатися цим рівнянням, щоб знайти кількість молей речовини, якщо ви знаєте, скільки теплоти поглинуто.
Наприклад: Ви знаєте, що зразок карбонату кальцію (CaCO3) була підвищена на 5 К, поглинена енергія становила 550 Дж, а мольна теплоємність - 82 Дж / моль-К.
n =?
С = 82 Дж / моль-К
ΔT = 5 К
q = 550 Дж
Це означає, що ви можете переставити вихідне рівняння так, що замість того, щоб вирішувати для q, яке ви вже знаєте, ви могли вирішити для n.
Тепер підключіть відомі значення:
Нарешті, це означає, що зразок мав:
Це рівняння дозволяє визначити будь-яку з чотирьох величин, враховуючи, що у вас є інші три!
