Đặc tính vật liệu. nhiệt dung riêng

Các nghiên cứu về hiện tượng nhiệt cần sự ra đời của khái niệm của các nhà vật lý nhiệt dung riêng. Mặc dù không kiên định và phụ thuộc vào nhiều yếu tố của mình, giá trị này cho phép bạn thuận tiện cho việc tính toán không chỉ trong quá trình thí nghiệm, mà còn trong các hoạt động sản xuất thực tế.

Ý nghĩa vật lý của nhiệt dung riêng, mà trong đơn vị SI được đo bằng joules mỗi kg-Kelvin, là lượng nhiệt (năng lượng nhiệt) cần thiết để cân chất trong một kg thay đổi nhiệt độ của nó bằng một Kelvin (độ).

Độ lớn của nhiệt dung riêng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ thực sự của chất. Nước đun nóng đến 20 ° C và 60 ° C, nó có giá trị khác nhau đặc trưng cho một chỉ số nhất định. Đối với các chất cơ bản trong họ đã được tính toán từ các nghiên cứu thực nghiệm nhiệt dung riêng. Công thức đã được bắt nguồn để xác định sự phụ thuộc giữa nhiều giá trị. biểu thức toán học kết hợp nhiều đại lượng vật lý. Đầu tiên là khả năng nhiệt dung riêng bản thân, mà vì đơn giản được thực hiện cho liên tục nghiên cứu ở điều kiện tiêu chuẩn. Đôi khi nó được tính cho các điều kiện cá nhân, ví dụ, đối với hơi nước (nước đun nóng đến nhiệt độ 373 Kelvin hoặc 100 ° C). Tiếp theo là một giá trị chỉ ra số lượng nhiệt thu được (xóa) chất dưới nhiệt (làm mát), khối lượng của nước nóng (làm mát) của các chất, chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi quá trình hoàn tất.

nhiệt dung riêng vô cùng quan trọng trong việc lựa chọn một chất đặc biệt như một loại vật liệu xây dựng để sử dụng trong các hệ thống làm lạnh khác nhau hoặc các hệ thống sưởi ấm. Nó từ lâu đã được quan sát thấy rằng các tài liệu có cùng khối lượng, được sử dụng để sưởi ấm số lượng khác nhau của năng lượng nhiệt. lớp phủ nhôm, ví dụ để có được nguồn cung cấp đồng phục của nhiệt từ bức xạ mặt trời tự nhiên, và sẽ nóng lên mạnh mẽ hơn các cấu trúc tương tự làm bằng gỗ hoặc thạch cao thông thường.

Xét cụ thể với nhiệt dung riêng 1000 J / kg-K, người ta có thể kết luận rằng sức nóng của một kg nguyên liệu trên kenvin đòi hỏi năng lượng 1000 J. Gỗ để có được những tác dụng tương tự sử dụng nhiệt hai lần hơn cùng khối lượng của bê tông khí . Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sự thoải mái microclimatic của các cơ sở, mà còn trên mức độ khác nhau của thiết kế nhiệt độ kéo dài.

Quan tâm đặc biệt về các quá trình trao đổi nhiệt là nước bình thường. Trên ví dụ của nó có thể được truy rõ ràng, rằng chỉ số "công suất nhiệt dung riêng" của mỗi chất là ảnh hưởng to lớn của mình trạng thái vật lý. Tiếp tục ví dụ về nước, tiết lộ một mô hình thú vị. Ở 0 ° C trong trạng thái lỏng nó có một nhiệt dung riêng của 4.218, và nhiệt độ tăng lên đến 40 ° C đã 4178 kJ / (kg * K). Nhưng đối với nhiệt độ băng rung 0 ° C nhiệt dung giảm xuống mức 2,11 kJ / (kg * K).

Nước là một chất lỏng với nhiệt dung riêng cao nhất. Đối với nhảy bên cạnh một mức độ hoặc cung cấp cho nó hấp thụ một khối lượng lớn nhiệt hơn bất kỳ chất nào khác. nước được sử dụng khi nó là cần thiết để cung cấp nhiệt nhân tạo.

Để thuận tiện, một bảng tính toán khác so với tính toán nhiệt biểu đồ hoạt động cụ thể với một trọng lượng kg, có một cột bổ sung để các biểu thức được đặc trưng cho mỗi lít (hoặc dm3) chất. Sử dụng các bảng dữ liệu, các kỹ sư và nhà thiết kế làm cho việc lựa chọn các vật liệu thích hợp nhất cho việc thực hiện các kế hoạch và ý tưởng của họ. Với sự ra đời của các vật liệu mới có tính năng độc đáo mở rộng đáng kể phạm vi của sự lựa chọn, nhưng ngay cả một vật liệu đơn giản và giá cả phải chăng là đôi khi có thể làm cho họ cạnh tranh.