Qattiq jismning o'ziga xos issiqlik sig'imi. Maxsus issiqlik sig'imi: issiqlik miqdorini hisoblash

Maxsus issiqlik sig'imi - bu moddaning xarakteristikasi. Ya'ni, at turli moddalar u boshqacha. Bundan tashqari, bir xil modda, lekin agregatsiyaning turli holatlarida, har xil o'ziga xos issiqlik sig'imlariga ega. Shunday qilib, moddaning solishtirma issiqlik sig'imi (suvning solishtirma issiqlik sig'imi, oltinning solishtirma issiqlik sig'imi, yog'ochning solishtirma issiqlik sig'imi va boshqalar) haqida gapirish to'g'ri bo'ladi.

Muayyan moddaning solishtirma issiqlik sig'imi bu moddaning 1 kilogrammini 1 daraja Selsiyga qizdirish uchun unga qancha issiqlik (Q) o'tkazilishi kerakligini ko'rsatadi. Maxsus issiqlik sig'imi belgilanadi Lotin harfi c. Ya'ni c = Q/mt. Agar t va m bir (1 kg va 1 ° C) ga teng ekanligini hisobga olsak, u holda o'ziga xos issiqlik sig'imi son jihatdan issiqlik miqdoriga teng bo'ladi.

Biroq, issiqlik va o'ziga xos issiqlik turli birliklarga ega. C tizimidagi issiqlik (Q) Joul (J) da o'lchanadi. Va o'ziga xos issiqlik sig'imi Joulda bo'lib, kilogramm Selsiy gradusiga ko'paytiriladi: J / (kg ° C).

Agar moddaning o'ziga xos issiqlik sig'imi, masalan, 390 J / (kg ° C) bo'lsa, demak, agar bu moddaning 1 kg 1 ° C ga qizdirilsa, u 390 J issiqlikni yutadi. Yoki boshqacha qilib aytganda, 1 kg bu moddani 1 °C ga qizdirish uchun unga 390 J issiqlik o'tkazilishi kerak. Yoki bu moddaning 1 kg i 1 ° C ga sovutilsa, u 390 J issiqlik chiqaradi.

Agar 1 emas, balki 2 kg modda 1 ° C ga qizdirilsa, unga ikki baravar ko'p issiqlik o'tkazilishi kerak. Shunday qilib, yuqoridagi misol uchun u allaqachon 780 J bo'ladi. Agar 1 kg modda 2 ° C ga qizdirilsa, xuddi shunday bo'ladi.

Moddaning solishtirma issiqlik sig'imi uning boshlang'ich haroratiga bog'liq emas. Ya'ni, masalan, suyuq suvning o'ziga xos issiqlik sig'imi 4200 J / (kg ° C) bo'lsa, hatto yigirma yoki to'qson daraja suvni 1 ° C ga isitish uchun 1 kg uchun 4200 J issiqlik kerak bo'ladi. .

Ammo muzning o'ziga xos issiqlik sig'imi bor suyuq suv, deyarli ikki baravar kam. Biroq, uni 1 ° C ga qizdirish uchun, uning dastlabki haroratidan qat'i nazar, 1 kg uchun bir xil issiqlik miqdori talab qilinadi.

Maxsus issiqlik sig'imi, shuningdek, ma'lum bir moddadan yasalgan tananing shakliga bog'liq emas. po'lat bar va po'lat plitalar bir xil massaga ega bo'lish, ularni bir xil darajada isitish uchun bir xil miqdordagi issiqlikni talab qiladi. Yana bir narsa shundaki, bu holda issiqlik almashinuvini e'tiborsiz qoldirish kerak muhit. Choyshab bardan kattaroq sirtga ega, ya'ni varaq ko'proq issiqlik beradi va shuning uchun u tezroq soviydi. Lekin ichida ideal sharoitlar(issiqlik yo'qotilishini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lganda) tananing shakli muhim emas. Shuning uchun ular o'ziga xos issiqlik moddaning xarakteristikasi, lekin tananing emas, deyishadi.

Demak, turli moddalarning o'ziga xos issiqlik sig'imi har xil. Bu shuni anglatadiki, agar bir xil massali va bir xil haroratli turli xil moddalar berilsa, ularni boshqa haroratga qizdirish uchun ular boshqa issiqlik miqdorini o'tkazishlari kerak. Masalan, bir kilogramm mis suvga qaraganda taxminan 10 baravar kamroq issiqlikni talab qiladi. Ya'ni, misning solishtirma issiqlik sig'imi suvnikidan taxminan 10 baravar kam. "Misga kamroq issiqlik qo'yiladi" deb aytishimiz mumkin.

Jismni bir haroratdan ikkinchi haroratga qizdirish uchun unga o'tishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori quyidagi formula bo'yicha topiladi:

Q \u003d sm (t dan - t n)

Bu erda t to va t n - yakuniy va dastlabki haroratlar, m - moddaning massasi, c - uning solishtirma issiqligi. Maxsus issiqlik sig'imi odatda jadvallardan olinadi. Ushbu formuladan o'ziga xos issiqlik sig'imini ifodalash mumkin.

Jismning haroratini bir darajaga ko'taradigan issiqlik miqdori issiqlik sig'imi deb ataladi. Ushbu ta'rifga ko'ra.

Massa birligiga issiqlik sig'imi deyiladi xos issiqlik sig'imi. Bir mol uchun issiqlik sig'imi deyiladi molar issiqlik sig'imi.

Demak, issiqlik sig'imi issiqlik miqdori tushunchasi orqali aniqlanadi. Ammo ikkinchisi, ish kabi, jarayonga bog'liq. Bu issiqlik sig'imi jarayonga bog'liqligini anglatadi. Har xil sharoitlarda issiqlikni berish - tanani isitish mumkin. Biroq, turli sharoitlarda, tana haroratining bir xil ko'tarilishi boshqa issiqlik miqdorini talab qiladi. Binobarin, jismlar bitta issiqlik sig'imi bilan emas, balki son-sanoqsiz to'plam bilan tavsiflanishi mumkin (issiqlik almashinuvi sodir bo'ladigan barcha turdagi jarayonlar haqida o'ylashingiz mumkin). Biroq, amalda, odatda, ikkita issiqlik quvvatining ta'rifi qo'llaniladi: doimiy hajmdagi issiqlik quvvati va doimiy bosimdagi issiqlik quvvati.

Issiqlik sig'imi tananing isitiladigan sharoitlariga qarab farqlanadi - doimiy hajmda yoki doimiy bosimda.

Agar tananing isishi doimiy hajmda sodir bo'lsa, ya'ni. dV= 0, u holda ish nolga teng. Bunday holda, tanaga uzatiladigan issiqlik faqat uning ichki energiyasini o'zgartirish uchun ketadi, dQ= dE, va bu holda issiqlik sig'imi haroratning 1 K ga o'zgarishi bilan ichki energiyaning o'zgarishiga teng, ya'ni.

.Chunki gaz uchun
, keyin
.Bu formula molyar deb ataladigan 1 mol ideal gazning issiqlik sig'imini aniqlaydi. Gaz doimiy bosimda qizdirilganda uning hajmi o'zgaradi, tanaga etkazilgan issiqlik nafaqat uning ichki energiyasini oshirish, balki ish qilish uchun ham ketadi, ya'ni. dQ= dE+ PdV. Doimiy bosimdagi issiqlik sig'imi
.

Ideal gaz uchun PV= RT va shuning uchun PdV= RdT.

Buni hisobga olsak, topamiz
.Munosabat
har bir gazning qiymat xarakteristikasi bo'lib, gaz molekulalarining erkinlik darajalari soni bilan belgilanadi. Jismning issiqlik sig'imini o'lchash, shuning uchun uni tashkil etuvchi molekulalarning mikroskopik xususiyatlarini bevosita o'lchash usulidir.

F
Ideal gazning issiqlik sig'imi uchun formulalar tajribani taxminan to'g'ri tavsiflaydi va asosan bir atomli gazlar uchun. Yuqorida olingan formulalarga ko'ra, issiqlik quvvati haroratga bog'liq bo'lmasligi kerak. Aslida, diatomik vodorod gazi uchun empirik tarzda olingan rasmda ko'rsatilgan rasm kuzatiladi. 1-bo'limda gaz faqat translatsiya erkinlik darajalariga ega bo'lgan zarralar tizimi sifatida harakat qiladi, 2-bo'limda aylanish erkinlik darajalari bilan bog'liq harakat qo'zg'atiladi va nihoyat, 3-bo'limda ikkita tebranish erkinlik darajasi paydo bo'ladi. Egri chiziqdagi qadamlar (2.35) formulaga yaxshi mos keladi, lekin ular orasida issiqlik sig'imi harorat oshib boradi, bu esa, xuddi butun son bo'lmagan o'zgaruvchan erkinlik darajasiga to'g'ri keladi. Issiqlik sig'imining bunday xatti-harakati biz tasvirlash uchun foydalanadigan ideal gaz kontseptsiyasining etarli emasligini ko'rsatadi real mulk moddalar.

Molyar issiqlik sig'imining solishtirma issiqlik sig'imi bilan bog'liqligiBilan\u003d M s, bu erda s - o'ziga xos issiqlik, M - molyar massa.Mayer formulasi.

Har qanday ideal gaz uchun Mayer munosabati amal qiladi:

, bu erda R - universal gaz doimiysi, doimiy bosimdagi molyar issiqlik sig'imi, doimiy hajmdagi molyar issiqlik sig'imi.

Endi juda muhim termodinamik xarakteristikani kiritamiz issiqlik sig'imi tizimlari(an'anaviy ravishda harf bilan belgilanadi Bilan turli indekslar bilan).

Issiqlik quvvati - qiymat qo'shimcha, bu tizimdagi moddaning miqdoriga bog'liq. Shuning uchun biz ham tanishtiramiz o'ziga xos issiqlik

Maxsus issiqlik moddaning birlik massasiga to'g'ri keladigan issiqlik sig'imi

va molar issiqlik sig'imi

Molar issiqlik sig'imi bir mol moddaning issiqlik sig'imi

Issiqlik miqdori davlat funktsiyasi emasligi va jarayonga bog'liq bo'lganligi sababli, issiqlik sig'imi tizimga issiqlik etkazib berish usuliga ham bog'liq bo'ladi. Buni tushunish uchun termodinamikaning birinchi qonunini eslaylik. Tenglikni bo'lish ( 2.4) mutlaq haroratning elementar ortishiga dT, munosabatni olamiz

Ikkinchi muddat, biz ko'rganimizdek, jarayonning turiga bog'liq. Shuni ta'kidlaymizki, ideal bo'lmagan tizimning umumiy holatida zarrachalarining (molekulalar, atomlar, ionlar va boshqalar) o'zaro ta'sirini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi (masalan, quyida 2.5 § ga qarang, unda Van der Vaals gazi ko'rib chiqiladi. ), ichki energiya nafaqat haroratga, balki tizim hajmiga ham bog'liq. Bu o'zaro ta'sir energiyasi o'zaro ta'sir qiluvchi zarralar orasidagi masofaga bog'liqligi bilan izohlanadi. Tizim hajmi o'zgarganda, zarrachalarning konsentratsiyasi o'zgaradi, mos ravishda ular orasidagi o'rtacha masofa o'zgaradi va natijada o'zaro ta'sir energiyasi va tizimning butun ichki energiyasi o'zgaradi. Boshqacha qilib aytganda, ideal bo'lmagan tizimning umumiy holatida

Shuning uchun, umumiy holatda, birinchi a'zoni umumiy hosila sifatida yozish mumkin emas, umumiy hosila hisoblangan doimiy qiymatning qo'shimcha belgisi bilan qisman hosila bilan almashtirilishi kerak. Masalan, izoxorik jarayon uchun:

Yoki izobarik jarayon uchun

Ushbu ifodaga kiritilgan qisman hosila tizim holati tenglamasi yordamida hisoblanadi, deb yoziladi. Masalan, ideal gazning alohida holatida

bu hosila

Issiqlik ta'minoti jarayoniga mos keladigan ikkita maxsus holatni ko'rib chiqamiz:

doimiy hajm;
tizimdagi doimiy bosim.

Birinchi holda, ish dA = 0 va biz issiqlik sig'imini olamiz TARJIMAI HOL doimiy hajmdagi ideal gaz:

Yuqoridagi shartni hisobga olgan holda, ideal bo'lmagan tizim munosabati uchun (2.19) quyidagi shaklda yozilishi kerak. umumiy ko'rinish

O'zgartirish 2.7 ustida va ustida, biz darhol olamiz:

Ideal gazning issiqlik sig'imini hisoblash p bilan doimiy bosimda ( dp=0) tenglamadan shuni hisobga olamiz ( 2.8) haroratning cheksiz kichik o'zgarishi bilan elementar ish uchun ifodadan keyin

Biz oxiriga yetamiz

Ushbu tenglamani tizimdagi moddaning mollari soniga bo'linib, biz doimiy hajm va bosimdagi molyar issiqlik sig'imlari uchun shunga o'xshash munosabatni olamiz. Mayer nisbati

Malumot uchun umumiy formula- ixtiyoriy tizim uchun - izoxorik va izobar issiqlik sig'imlarini ulash:

Bu formuladan (2.20) va (2.21) ifodalar ideal gazning ichki energiyasi ifodasini unga almashtirish orqali olinadi. va uning holat tenglamasidan foydalanish (yuqoriga qarang):

Doimiy bosimdagi ma'lum bir massa massasining issiqlik sig'imi doimiy hajmdagi issiqlik sig'imidan kattaroqdir, chunki kirish energiyasining bir qismi ishni bajarishga sarflanadi va bir xil isitish uchun ko'proq issiqlik talab qilinadi. E'tibor bering, (2.21) dan kelib chiqadi jismoniy ma'no gaz doimiysi:

Shunday qilib, issiqlik sig'imi nafaqat moddaning turiga, balki harorat o'zgarishi jarayoni sodir bo'lgan sharoitlarga ham bog'liq bo'ladi.

Ko'rib turganimizdek, ideal gazning izoxorik va izobar issiqlik sig'imlari gaz haroratiga bog'liq emas, haqiqiy moddalar uchun esa bu issiqlik sig'imlari, umuman olganda, haroratning o'ziga ham bog'liq. T.

Ideal gazning izoxorik va izobar issiqlik sig'imlarini yuqorida olingan formulalar yordamida bevosita umumiy ta'rifdan ham olish mumkin ( 2.7) va (2.10 ) bu jarayonlarda ideal gaz tomonidan olingan issiqlik miqdori uchun.

Izoxorik jarayon uchun ifoda TARJIMAI HOL dan kelib chiqadi ( 2.7):

Izobar jarayon uchun ifoda C p(2.10) dan kelib chiqadi:

Uchun molyar issiqlik sig'imlari demak, quyidagi ifodalar olinadi

Issiqlik sig'imlarining nisbati adiabatik indeksga teng:

Termodinamik darajada raqamli qiymatni oldindan aytib bo'lmaydi g; Biz buni faqat tizimning mikroskopik xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirishga muvaffaq bo'ldik (qarang ifoda (1.19 ), shuningdek () 1.28) gazlar aralashmasi uchun). (1.19) va (2.24) formulalardan gazlarning molyar issiqlik sig'imlari va adiabatik ko'rsatkichlari uchun nazariy bashorat qilinadi.

Monatomik gazlar (i = 3):

Ikki atomli gazlar (i = 5):

Ko'p atomli gazlar (i = 6):

uchun eksperimental ma'lumotlar turli moddalar 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval

Modda			g

Bu aniq oddiy model ideal gazlar Haqiqiy gazlarning xossalarini umuman yaxshi tasvirlaydi. E'tibor bering, kelishuv gaz molekulalarining tebranish erkinlik darajalarini hisobga olmagan holda olingan.

Biz ba'zi metallarning molyar issiqlik sig'imi qiymatlarini ham berdik xona harorati. Tasavvur qilsangiz kristall panjara metall buloqlar bilan qo'shni sharlarga bog'langan tartibli qattiq sharlar to'plami sifatida, keyin har bir zarracha faqat uchta yo'nalishda tebranishi mumkin ( men hisoblayman = 3), va har bir bunday erkinlik darajasi kinetik bilan bog'liq k V T/2 va bir xil potentsial energiya. Shuning uchun kristall zarracha ichki (tebranish) energiyaga ega k V T. Avogadro raqamiga ko'paytirib, biz bir molning ichki energiyasini olamiz

molyar issiqlik sig'imining qiymati qayerdan kelib chiqadi

(Qattiq jismlarning kichik termal kengayish koeffitsienti tufayli ular bir-biridan farq qilmaydi p bilan va tarjimai hol). Qattiq jismlarning molyar issiqlik sig'imi uchun yuqoridagi munosabat deyiladi Dulong va Petit qonuni, va jadval hisoblangan qiymatning yaxshi mosligini ko'rsatadi

tajriba bilan.

Yuqoridagi nisbatlar va eksperimental ma'lumotlar o'rtasidagi yaxshi kelishuv haqida gapirganda, u faqat ma'lum bir harorat oralig'ida kuzatilishini ta'kidlash kerak. Boshqacha qilib aytganda, tizimning issiqlik quvvati haroratga bog'liq bo'lib, formulalar (2.24) cheklangan doiraga ega. Birinchi rasmni ko'rib chiqing. 2.10, bu issiqlik sig'imining eksperimental bog'liqligini ko'rsatadi televizor bilan mutlaq haroratdan vodorod gazi T.

Guruch. 2.10. Haroratga bog'liq holda doimiy hajmdagi gazsimon vodorod N2 ning molyar issiqlik sig'imi (tajriba ma'lumotlari)

Quyida, qisqalik uchun, ma'lum harorat oralig'ida molekulalarda ma'lum erkinlik darajalarining yo'qligi haqida gapiramiz. Yana bir bor eslaymizki, biz aslida quyidagilar haqida gapiramiz. Kvant sabablarga ko'ra, gazning ichki energiyasiga nisbiy hissa ba'zi turlari Harakat haqiqatan ham haroratga bog'liq va ma'lum harorat oralig'ida shunchalik kichik bo'lishi mumkinki, tajribada - har doim cheklangan aniqlik bilan amalga oshiriladi - u ko'rinmaydi. Tajriba natijasi shunday ko'rinadiki, bu harakat turlari mavjud emas va tegishli erkinlik darajalari yo'q. Erkinlik darajalarining soni va tabiati molekulaning tuzilishi va kosmosimizning uch o'lchovliligi bilan belgilanadi - ular haroratga bog'liq bo'lishi mumkin emas.

Ichki energiyaga hissasi haroratga bog'liq va kichik bo'lishi mumkin.

Past haroratlarda 100 K issiqlik sig'imi

bu molekulada aylanish va tebranish erkinlik darajasining yo'qligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, harorat oshishi bilan issiqlik sig'imi tezda klassik qiymatga oshadi

xususiyati ikki atomli molekula qattiq aloqa bilan, unda tebranish erkinlik darajalari mavjud emas. Yuqori haroratlarda 2000 K issiqlik sig'imi qiymatga yangi sakrashni kashf etadi

Bu natija tebranish erkinlik darajalarining ko'rinishini ham ko'rsatadi. Ammo bularning barchasi hali ham tushunarsiz ko'rinadi. Nima uchun molekula aylana olmaydi? past haroratlar? Va nima uchun molekuladagi tebranishlar faqat juda yuqori haroratlarda sodir bo'ladi? Oldingi bobda ushbu xatti-harakatning kvant sabablari haqida qisqacha sifatli muhokama qilingan. Va endi biz faqat takrorlashimiz mumkinki, hamma narsa klassik fizika nuqtai nazaridan tushuntirib bo'lmaydigan aniq kvant hodisalariga to'g'ri keladi. Ushbu hodisalar kursning keyingi bo'limlarida batafsil muhokama qilinadi.

qo'shimcha ma'lumot

http://www.plib.ru/library/book/14222.html - Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Fizika, fan bo'yicha qo'llanma, 1977 yil - 236-bet - ba'zi o'ziga xos gazlar uchun molekulalarning tebranish va aylanish erkinlik darajalarining xarakterli "yoqish" haroratlari jadvali;

Endi anjirga murojaat qilaylik. 2.11, uchta molyar issiqlik sig'imlarining bog'liqligini ifodalaydi kimyoviy elementlar(kristallar) haroratda. Yuqori haroratlarda barcha uchta egri chiziq bir xil qiymatga intiladi

Dulong va Petit qonunlariga mos keladi. Qo'rg'oshin (Pb) va temir (Fe) deyarli xona haroratida bu cheklovchi issiqlik quvvatiga ega.

Guruch. 2.11. Uchta kimyoviy element - qo'rg'oshin, temir va uglerod (olmos) kristallari uchun molyar issiqlik sig'imining haroratga bog'liqligi.

Olmos (C) uchun bu harorat hali etarlicha yuqori emas. Va past haroratlarda, barcha uch egri Dulong va Petit qonunidan sezilarli og'ish ko'rsatadi. Bu moddaning kvant xususiyatlarining yana bir ko'rinishi. Klassik fizika past haroratlarda kuzatilgan ko'plab qonuniyatlarni tushuntirishga ojiz bo'lib chiqdi.

qo'shimcha ma'lumot

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/thermodynamics.htm - J. de Boer Molekulyar fizika va termodinamikaga kirish, Ed. IL, 1962 - 106-107-betlar, I qism, § 12 - mutlaq nolga yaqin haroratlarda metallarning issiqlik sig'imiga elektronlarning hissasi;

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Perelman Ya.I. Siz fizikani bilasizmi? "Kvant" kutubxonasi, 82-son, Fan, 1992 yil. Sahifa 132, 137-savol: qaysi jismlar eng yuqori issiqlik sig'imiga ega (151-betdagi javobga qarang);

http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/kvant_82.htm - Perelman Ya.I. Siz fizikani bilasizmi? "Kvant" kutubxonasi, 82-son, Fan, 1992 yil. Sahifa 132, 135-savol: suvni uchta holatda - qattiq, suyuq va bug'da isitish haqida (151-betdagi javobga qarang);

http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1478.html - jismoniy entsiklopediya. Kalorimetriya. Issiqlik quvvatlarini o'lchash usullari tasvirlangan.

Ishni bajarish orqali ichki energiyaning o'zgarishi ish miqdori bilan tavsiflanadi, ya'ni. ish - ma'lum bir jarayonda ichki energiya o'zgarishining o'lchovidir. Issiqlik uzatish jarayonida tananing ichki energiyasining o'zgarishi issiqlik miqdori deb ataladigan miqdor bilan tavsiflanadi.

ish bajarmasdan issiqlik uzatish jarayonida tananing ichki energiyasining o'zgarishi. Issiqlik miqdori harf bilan belgilanadi Q .

Ish, ichki energiya va issiqlik miqdori bir xil birliklarda o'lchanadi - joul ( J), energiyaning boshqa shakllari kabi.

Issiqlik o'lchovlarida energiyaning maxsus birligi, kaloriya ( najas), ga teng 1 gramm suv haroratini 1 daraja Selsiyga ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori (aniqrog'i, 19,5 dan 20,5 ° S gacha). Bu birlik, xususan, hozirgi vaqtda issiqlik (issiqlik energiyasi) iste'molini hisoblashda qo'llaniladi turar-joy binolari. Empirik ravishda issiqlikning mexanik ekvivalenti o'rnatildi - kaloriyalar va joullar o'rtasidagi nisbat: 1 kal = 4,2 J.

Jism ma'lum miqdorda issiqlikni ish qilmasdan o'tkazsa, uning ichki energiyasi ortadi, agar tana ma'lum miqdorda issiqlik chiqarsa, uning ichki energiyasi kamayadi.

Agar siz ikkita bir xil idishga 100 g, boshqasiga 400 g suvni bir xil haroratda quyib, bir xil o'choqlarga qo'ysangiz, birinchi idishdagi suv avvalroq qaynaydi. Shunday qilib, tananing massasi qanchalik katta bo'lsa katta miqdor Uni isitish uchun issiqlik kerak. Xuddi shu narsa sovutish uchun ham amal qiladi.

Tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori, shuningdek, tananing qaysi moddadan yaratilganiga bog'liq. Tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorining moddaning turiga bog'liqligi fizik miqdor bilan tavsiflanadi. o'ziga xos issiqlik sig'imi moddalar.

- bu 1 kg moddani 1 ° C (yoki 1 K) ga qizdirish uchun xabar qilinishi kerak bo'lgan issiqlik miqdoriga teng jismoniy miqdor. 1 °C ga sovutilganda 1 kg moddadan bir xil miqdordagi issiqlik chiqariladi.

Maxsus issiqlik sig'imi harf bilan belgilanadi bilan. birlik o'ziga xos issiqlik hisoblanadi 1 J/kg °C yoki 1 J/kg °K.

Moddalarning o'ziga xos issiqlik sig'imi qiymatlari eksperimental tarzda aniqlanadi. Suyuqliklarning o'ziga xos issiqlik sig'imi metallarga qaraganda yuqori; Suv eng yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega, oltin juda kichik o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega.

Issiqlik miqdori tananing ichki energiyasining o'zgarishiga teng bo'lganligi sababli aytishimiz mumkinki, solishtirma issiqlik sig'imi ichki energiya qanchalik o'zgarishini ko'rsatadi. 1 kg uning harorati o'zgarganda modda 1 °C. Xususan, 1 kg qo‘rg‘oshinning ichki energiyasi 1 °C ga qizdirilganda 140 J ga ortadi, sovutilganda esa 140 J ga kamayadi.

Q tana massasini isitish uchun talab qilinadi m harorat t 1 °S haroratgacha t 2 °S, moddaning o'ziga xos issiqlik sig'imi, tana massasi va yakuniy va boshlang'ich haroratlar orasidagi farq mahsulotiga teng, ya'ni.

Q \u003d c ∙ m (t 2 - t 1)

Xuddi shu formulaga ko'ra, sovutilganda tananing chiqaradigan issiqlik miqdori ham hisoblanadi. Faqat bu holatda oxirgi haroratni dastlabki haroratdan olib tashlash kerak, ya'ni. Kattaroq haroratdan kichikroq haroratni olib tashlang.

Bu mavzu bo'yicha konspekt. "Issiqlik miqdori. Maxsus issiqlik". Keyingi qadamlarni tanlang:

Keyingi abstraktga o'ting:

/(kg K) va boshqalar.

Maxsus issiqlik sig'imi odatda harflar bilan belgilanadi c yoki Bilan, ko'pincha indekslar bilan.

Maxsus issiqlikning qiymatiga moddaning harorati va boshqa termodinamik parametrlar ta'sir qiladi. Masalan, suvning o'ziga xos issiqlik sig'imini o'lchash beradi turli natijalar 20 ° C va 60 ° C da. Bundan tashqari, solishtirma issiqlik sig'imi moddaning termodinamik parametrlarini (bosim, hajm va boshqalar) qanday o'zgarishiga ruxsat berilganiga bog'liq; masalan, doimiy bosimdagi o'ziga xos issiqlik sig'imi ( C P) va doimiy hajmda ( TARJIMAI HOL) umuman boshqacha.

Maxsus issiqlik sig'imini hisoblash formulasi:

$c=\frac(Q)(m\Delta T),$ qayerda c- solishtirma issiqlik sig'imi; Q- isitish vaqtida (yoki sovutish paytida chiqarilgan) modda tomonidan olingan issiqlik miqdori; m- qizdirilgan (sovutilgan) moddaning massasi, D T- moddaning oxirgi va boshlang'ich harorati o'rtasidagi farq.

O'ziga xos issiqlik sig'imi haroratga bog'liq bo'lishi mumkin (va printsipial jihatdan, har doim, ko'proq yoki kamroq kuchli bog'liq), shuning uchun kichik (rasmiy ravishda cheksiz kichik) bilan quyidagi formula to'g'riroq: $\delta T$ va $\delta Q$ :

$c (T) = \ frac 1 (m) \ chap (\ frac (\ delta Q) (\ delta T) \ o'ng).$

Ba'zi moddalarning o'ziga xos issiqlik sig'imi qiymatlari

(Gazlar uchun izobar jarayondagi o'ziga xos issiqlik qiymatlari (C p))

Jadval I: Odatda o'ziga xos issiqlik qiymatlari

Modda	Agregat holati	Maxsus issiqlik quvvati, kJ/(kg K)
havo (quruq)	gaz	1,005
havo (100% namlik)	gaz	1,0301
alyuminiy	mustahkam	0,903
berilliy	mustahkam	1,8245
guruch	mustahkam	0,37
qalay	mustahkam	0,218
mis	mustahkam	0,385
molibden	mustahkam	0,250
po'lat	mustahkam	0,462
olmos	mustahkam	0,502
etanol	suyuqlik	2,460
oltin	mustahkam	0,129
grafit	mustahkam	0,720
geliy	gaz	5,190
vodorod	gaz	14,300
temir	mustahkam	0,444
qo'rg'oshin	mustahkam	0,130
quyma temir	mustahkam	0,540
volfram	mustahkam	0,134
litiy	mustahkam	3,582
	suyuqlik	0,139
azot	gaz	1,042
neft moylari	suyuqlik	1,67 - 2,01
kislorod	gaz	0,920
kvarts shishasi	mustahkam	0,703
suv 373 K (100 °C)	gaz	2,020
suv	suyuqlik	4,187
muz	mustahkam	2,060
pivo sharbati	suyuqlik	3,927
Agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa, qiymatlar standart shartlar uchundir.

Jadval II: Ba'zilar uchun o'ziga xos issiqlik qiymatlari qurilish materiallari

Modda	Maxsus issiqlik sig'imi kJ/(kg K)
asfalt	0,92
qattiq g'isht	0,84
silikat g'isht	1,00
beton	0,88
kronglas (shisha)	0,67
chaqmoq tosh (shisha)	0,503
deraza oynasi	0,84
granit	0,790
sovunli tosh	0,98
gips	1,09
marmar, slyuda	0,880
qum	0,835
po'lat	0,47
tuproq	0,80
yog'och	1,7

Shuningdek qarang

"O'ziga xos issiqlik sig'imi" maqolasiga sharh yozing

Eslatmalar

Adabiyot

jadvallar jismoniy miqdorlar. Qo'llanma, ed. I. K. Kikoina, M., 1976 yil.
Sivuxin D.V. Umumiy kurs fizika. - T. II. Termodinamika va molekulyar fizika.
E. M. Lifshits // ostida. ed. A. M. Proxorova Jismoniy entsiklopediya. - M .: "Sovet entsiklopediyasi", 1998. - T. 2.<

Maxsus issiqlik sig'imini tavsiflovchi ko'chirma

- Pastga tushasizmi? Natasha takrorladi.
- O'zim haqimda aytib beraman. Mening bitta amakivachcham bor edi...
- Bilaman - Kirilla Matveich, lekin u keksa odammi?
“Har doim ham keksa odam bo'lmagan. Lekin gap shu, Natasha, men Borey bilan gaplashaman. U tez-tez sayohat qilishi shart emas ...
"Agar u xohlasa, nega emas?"
"Chunki bu tugamasligini bilaman."
- Nega bilasan? Yo'q, onajon, siz unga aytmaysiz. Qanday bema'nilik! - dedi Natasha mol-mulkini tortib olmoqchi bo'lgan odamning ohangida.
- Xo'sh, men turmushga chiqmayman, shuning uchun uni qo'yib yuboring, agar u quvnoq bo'lsa va men xursand bo'lsam. Natasha tabassum bilan onasiga qaradi.
"Uylangan emas, lekin shunday", deb takrorladi u.
- Qani, do'stim?
- Ha shunday. Men turmushga chiqmasligim juda zarur, lekin ... shunday.
- Demak, shunday, - takrorladi grafinya va butun vujudi bilan titrab, mehribon, kutilmagan kampirning kulgisidan kulib yubordi.
- Kulishni bas, bas, - deb qichqirdi Natasha, - siz butun to'shakni silkitasiz. Siz menga dahshatli o'xshaysiz, o'sha kulgi ... Bir daqiqa kutib turing ... - U grafinyaning ikkala qo'lidan ushlab, birida - iyunning kichik barmog'ining suyagidan o'pdi va boshqa tomondan iyul, avgust o'pishda davom etdi. . - Ona, u juda sevib qolganmi? Ko'zlaringiz-chi? Shunchalik sevib qolganmisiz? Va juda yaxshi, juda, juda yaxshi! Faqat mening didimga to'g'ri kelmaydi - u tor, ovqat xonasi soatiga o'xshaydi ... Tushunmayapsizmi? ... Tor, bilasizmi, kulrang, engil ...
- Nima yolg'on gapiryapsan! - dedi grafinya.
Natasha davom etdi:
- Haqiqatan ham tushunmayapsizmi? Nikolenka tushunar edi... Quloqsiz - bu ko'k, qizil bilan to'q ko'k va u to'rtburchak.
- Siz ham u bilan noz-karashma qilasiz, - dedi kulib grafinya.
"Yo'q, u mason, men bilib oldim. U yaxshi, qizil bilan to'q ko'k, qanday tushuntirasiz ...
Eshik ortidan grafning ovozi eshitildi: «Grafinya». - Uyg'oqmisiz? - Natasha yalangoyoq o'rnidan sakrab turdi, oyoq kiyimini qo'liga oldi va xonasiga yugurdi.
U uzoq vaqt uxlay olmadi. U tushunadigan va undagi narsalarni hech kim tushuna olmasligi haqida o'ylardi.
— Sonya? — deb o'yladi u uxlab yotgan, o'ralgan mushukchaga qarab. "Yo'q, u qayerda! U fazilatli. U Nikolenkani sevib qolgan va boshqa hech narsani bilishni istamaydi. Onam tushunmaydi. Ajablanarlisi shundaki, men qanchalik aqlliman va u qanday qilib ... u shirin, - davom etdi u o'zi bilan uchinchi shaxsda gapirib, u haqida juda aqlli, eng aqlli va eng yaxshi odam gapirayotganini tasavvur qildi ... "Hammasi, hamma narsa uning ichida. , - davom etdi bu odam, - u g'ayrioddiy aqlli, shirin va keyin yaxshi, g'ayrioddiy yaxshi, epchil - u suzadi, u ajoyib minadi va uning ovozi! Aytish mumkinki, ajoyib ovoz! U Xerubin operasidan o'zining sevimli musiqiy iborasini kuyladi, o'zini karavotga tashladi, uxlab qolmoqchi bo'lgan quvonchli fikrdan kulib yubordi, Dunyashaga shamni o'chirish uchun baqirdi va Dunyasha xonani tark etishga ulgurmasdanoq, u allaqachon boshqa, bundan ham baxtliroq orzular olamiga o'tgan edi. , u erda hamma narsa haqiqatdagidek oson va chiroyli edi, lekin u boshqacha bo'lgani uchun yaxshiroq edi.

Ertasi kuni grafinya Borisni o'z joyiga taklif qilib, u bilan suhbatlashdi va o'sha kundan boshlab u Rostovlarga tashrif buyurishni to'xtatdi.

31 dekabrda, yangi 1810 yil arafasida, le reveillon [tungi kechki ovqat], Ketrin zodagonida to'p bo'ldi. To'p diplomatik korpus va suveren bo'lishi kerak edi.
Promenade des Anglais ko'chasida bir zodagonning mashhur uyi son-sanoqsiz yorug'lik bilan porlab turardi. Qizil mato bilan yoritilgan kiraverishda politsiya, nafaqat jandarmlar, balki kirishda politsiya boshlig'i va o'nlab politsiyachilar turardi. Aravalar jo‘nab ketar, yangilari qizil piyodalar va shlyapalarida pat kiygan piyodalar bilan kelishardi. Vagonlardan forma kiygan, yulduzcha va lentali erkaklar chiqdi; atlas va erminli xonimlar shovqin-suronli zinapoyalardan ehtiyotkorlik bilan tushdilar va kiraverishdagi mato bo'ylab shoshqaloq va tovushsiz o'tishdi.
Deyarli har safar yangi arava chiqqanda, olomon orasidan shivir-shivir eshitilib, shlyapalar yechib olindi.
— Suveren?... Yo‘q, vazir... shahzoda... elchi... Patlarni ko‘rmayapsizmi?... — dedi olomon orasidan. Olomondan biri boshqalardan ko'ra yaxshiroq kiyingan, go'yo hammani taniydi va o'sha davrning eng zodagonlarini nomi bilan chaqirdi.
Mehmonlarning uchdan bir qismi allaqachon bu to'pga etib kelishgan va bu to'pda bo'lishi kerak bo'lgan Rostovliklar hali ham shoshqaloqlik bilan kiyinishga tayyorgarlik ko'rishgan.
Rostovlar oilasida bu to'pga juda ko'p mish-mishlar va tayyorgarlik ko'rildi, ko'plab qo'rquvlar taklifnoma olinmaydi, ko'ylak tayyor emas va hamma narsa kerakli darajada bo'lmaydi.
Rostovliklar bilan birgalikda grafinyaning do'sti va qarindoshi, eng yuqori Sankt-Peterburg jamiyatida provintsiyalik Rostovlarni boshqargan eski sudning ozg'in va sariq xizmatkori Marya Ignatievna Peronskaya to'pga bordi.
Soat 22:00 da Rostovliklar Tauride bog'iga xizmatkorni chaqirishlari kerak edi; Bu orada soat o'nga besh minut bo'lgan edi va yosh xonimlar hali ham kiyinmagan edi.
Natasha hayotidagi birinchi katta to'pga bordi. U o'sha kuni ertalab soat 8 da turdi va kun bo'yi isitmali tashvish va faollikda edi. Ertalabdanoq uning butun kuchi ularning hammasini ta'minlashga qaratilgan edi: u, onasi, Sonya eng yaxshi tarzda kiyingan edi. Sonya va grafinya unga to'liq kafolat berishdi. Grafinya maska baxmal ko'ylak kiygan bo'lishi kerak edi, ular pushti pushti, shoyi ko'ylagi ustiga ikkita oq tutunli ko'ylak kiygan, korsajda atirgullar bilan qoplangan. Sochni la grek [yunoncha] tarash kerak edi.
Barcha zarur narsalar allaqachon bajarilgan: oyoqlar, qo'llar, bo'yinlar, quloqlar bal zaliga ko'ra, ayniqsa ehtiyotkorlik bilan yuvilgan, parfyumlangan va changlangan; poyafzal allaqachon ipak, to'r paypoq va kamonli oq atlas poyabzal edi; soch deyarli tugadi. Sonya kiyinishni tugatdi, grafinya ham; lekin hamma uchun ishlagan Natasha orqada qoldi. U hamon ko‘zgu oldida ozg‘in yelkalariga o‘ralgan peignoirda o‘tirardi. Allaqachon kiyingan Sonya xonaning o'rtasida turdi va kichkina barmog'i bilan og'riqli bosdi va pin ostida chiyillagan oxirgi lentani mahkamladi.