De sleutel tot het oplossen van het probleem van het berekenen van warmte-absorptie is het concept van specifieke warmtecapaciteit. Verschillende stoffen hebben verschillende hoeveelheden energie nodig om ze over te dragen om de temperatuur te verhogen, en de specifieke warmtecapaciteit van de stof vertelt je hoeveel dat is. Dit is een hoeveelheid gegeven het symbool c
en gemeten in joules /kg graad Celsius. Kort gezegd, de warmtecapaciteit vertelt u hoeveel warmte-energie (in joules) nodig is om de temperatuur van 1 kg materiaal met 1 graad C te verhogen. De specifieke warmtecapaciteit van water is 4,181 J /kg graad C, en de specifieke de warmtecapaciteit van lood is 128 J /kg graad C. Dit geeft u in een oogopslag aan dat het minder energie kost om de temperatuur van lood te verhogen dan wanneer het water aan.

Warmteopname berekenen

U kan de informatie in de laatste twee secties gebruiken, samen met één eenvoudige formule om de warmteabsorptie in een specifieke situatie te berekenen. Het enige dat u moet weten, is de te verhitten substantie, de verandering in temperatuur en de massa van de substantie. De vergelijking is:

V

= mc
Δ T

Hier, Q
betekent warmte (wat je wilt weten), m
betekent massa, c
betekent de specifieke warmtecapaciteit en Δ T

is de verandering in temperatuur. Je kunt de verandering in temperatuur vinden door de starttemperatuur af te trekken van de eindtemperatuur.

Stel je voor dat de temperatuur van 2 kg water wordt verhoogd van 10 graden C tot 50 graden C. De verandering in temperatuur is Δ T

= (50 - 10) graden C = 40 graden C. Vanaf het laatste deel is de specifieke warmtecapaciteit van water 4.181 J /kg graad C, dus de vergelijking geeft :

Q

= 2 kg × 4181 J /kg graad C × 40 graden C

= 334,480 J = 334,5 kJ

Dus het kost ongeveer 334,5 duizend joules (kJ) warmte om de temperatuur van 2 kg water met 40 graden te verhogen.

Tips over alternatieve eenheden

Soms worden specifieke warmtecapaciteiten gegeven in verschillende eenheden. Het kan bijvoorbeeld worden genoteerd in joules /gram graden C, calorieën /gram graden C of joules /mol graden C. Een calorie is een alternatieve eenheid van energie (1 calorie = 4.184 joules), gram is 1/1000 van een kilogram en een mol (ingekort tot mol) is een eenheid die wordt gebruikt in de chemie. Zolang u consistente eenheden gebruikt, blijft de bovenstaande formule behouden.

Als de specifieke warmte bijvoorbeeld wordt gegeven in joules /gram graad C, citeer dan ook de massa van de stof in gram, of converteer de specifieke warmtecapaciteit in kilogrammen door het met 1.000 te vermenigvuldigen. Als de warmtecapaciteit wordt gegeven in joules /mol graad C, is het het gemakkelijkst om de massa van de stof ook bij moedervlekken aan te halen. Als de warmtecapaciteit wordt uitgedrukt in calorieën /kg graad C, zal het resultaat calorieën van warmte zijn in plaats van joules, die je naderhand kunt converteren als je het antwoord in joules nodig hebt.

Als je Kelvin tegenkomt als een eenheid voor temperatuur (symbool K), voor temperatuurverschillen is dit precies hetzelfde als Celsius, dus u hoeft niet echt iets te doen.