Kiekvienas moksleivis fizikos pamokose susiduria su tokia sąvoka kaip „savitoji šiluminė talpa“. Dažniausiai žmonės pamiršta mokyklos apibrėžimą ir dažnai visai nesupranta šio termino reikšmės. Technikos universitetuose dauguma studentų anksčiau ar vėliau susidurs su specifiniu karščiu. Galbūt kaip fizikos studijų dalis, o gal kas nors turės tokią discipliną kaip „šilumos inžinerija“arba „techninė termodinamika“. Tokiu atveju turėsite atsiminti mokyklos mokymo programą. Taigi toliau pateikiamas kai kurių medžiagų apibrėžimas, pavyzdžiai ir reikšmės.
Apibrėžimas
Savioji šiluminė talpa – tai fizikinis dydis, apibūdinantis, kiek šilumos turi būti tiekiama į medžiagos vienetą arba pašalinta iš medžiagos vieneto, kad jos temperatūra pasikeistų vienu laipsniu. Svarbu atšaukti, kad nesvarbu Celsijaus, Kelvino ar Farenheito laipsniai, svarbiausia yra temperatūros pokytis vienetui.
Ypatinga šiluminė galia turi savo matavimo vienetą – tarptautinėje vienetų sistemoje (SI) – Džaulis padalytas iš produktokilogramai ir Kelvino laipsniai, J / (kg K); nesisteminis vienetas yra kalorijų santykis su kilogramo ir Celsijaus laipsnio sandauga, cal/(kg °C). Ši reikšmė dažniausiai žymima raide c arba C, kartais naudojami indeksai. Pavyzdžiui, jei slėgis yra pastovus, tada indeksas yra p, o jei tūris yra pastovus, tada v.
Apibrėžčių variantai
Galimos kelios aptariamo fizikinio dydžio apibrėžimo formuluotės. Be to, kas išdėstyta pirmiau, priimtinu laikomas apibrėžimas, kuriame teigiama, kad savitoji šiluma yra medžiagos šiluminės talpos ir jos masės santykis. Šiuo atveju būtina aiškiai suprasti, kas yra "šilumos talpa". Taigi šiluminė talpa vadinama fizikiniu dydžiu, kuris parodo, kiek šilumos reikia atnešti į kūną (medžiagą) arba pašalinti, kad jo temperatūros reikšmė pasikeistų vienu. Didesnės nei kilogramas medžiagos masės savitoji šiluminė talpa nustatoma taip pat, kaip ir vienos vertės atveju.
Kai kurie pavyzdžiai ir įvairių medžiagų reikšmės
Eksperimentiškai nustatyta, kad ši vertė skirtingoms medžiagoms skiriasi. Pavyzdžiui, vandens savitoji šiluminė talpa yra 4,187 kJ/(kg K). Didžiausia šio fizikinio dydžio reikšmė vandeniliui yra 14.300 kJ/(kg·K), mažiausia auksui – 0.129 kJ/(kg·K). Jei jums reikia konkrečios medžiagos vertės, turite pasiimti žinyną ir rasti atitinkamas lenteles, o jose - jus dominančias vertes. Tačiau modernustechnologijos leidžia kartais paspartinti paieškos procesą – pakanka bet kuriame telefone, turinčiame galimybę įeiti į internetą, paieškos juostoje įvesti dominantį klausimą, pradėti paiešką ir ieškoti atsakymo pagal rezultatai. Daugeliu atvejų reikia spustelėti pirmąją nuorodą. Tačiau kartais visai nereikia eiti kitur – atsakymas į klausimą matomas trumpame informacijos aprašyme.
Dažniausios medžiagos, kurioms jie ieško šilumos talpos, įskaitant specifinę šilumą, yra:
- oras (sausas) – 1 005 kJ/(kg K),
- aliuminis – 0,930 kJ/(kg K),
- varis – 0,385 kJ/(kg K),
- etanolis – 2, 460 kJ/(kg K),
- geležis – 0,444 kJ/(kg K),
- gyvsidabris – 0,139 kJ/(kg K),
- deguonis – 0,920 kJ/(kg K),
- mediena – 1 700 kJ/(kg K),
- smėlis – 0,835 kJ/(kg K).
