Sätt att mäta värmekapacitet

En viss mängd energi värmer en vattenkokare av vatten från rumstemperatur till kokning . Samma mängd appliceras på en hel badkar fullt med vatten kommer att höja temperaturen med inte mer än några få grader . Värmekapaciteten - den mängd värmeenergi som krävs för att höja temperaturen hos ett objekt genom en specifik mängd - är direkt proportionell mot massan av objektet. Det beror också på en fysisk egenskap hos ämne som kallas specifik värme . Den mängd energi som krävs för att värma ett gram guld med en grad kommer inte att höja ett gram vatten med en grad . Vatten har en högre specifik värme. Specifik värme

Specifik värme är en inneboende egenskap hos ett ämne och är oberoende av dess massa . Det är den mängd energi som krävs för att höja temperaturen hos en specifik massa av ämnet genom en grad Celsius , och är vanligtvis uttryckt i joule per gram. Guld har en specifik värme på 0,129 , medan vattnets specifika värme är 4,179 .
Värmekapacitet

Det finns ett mycket enkelt samband mellan värmekapacitet och specifik värme. Den specifika värme multiplicerat med vikt i gram , är värmekapaciteten . Värmekapaciteten av ett kilo vatten är 4179 joule /grader Celsius . Det är en enkel sak att leta upp specifika värme av något känt ämne , mäta dess massa , och beräkna dess värmekapacitet . Om du inte vet vad ämnet är och behöver mäta den direkt , kommer detta att kräva mer ansträngning . Addera Mätning

För att bestämma värmekapacitet eller specifikt värme av ett okänt ämne , allt du behöver göra mäta massan av ämnet , lägga värmeenergi till det , som mäter hur mycket värme som du lägger , och sedan mäta det belopp med vilket temperaturen stiger . Mätning av massa och ändring i temperatur är mycket enkla. Att bestämma exakt hur mycket värme som läggs till systemet är ett mer utmanande problem . Du kan inte använda din bunsenbrännare , eftersom du inte vet hur många joule energi den producerar , och hur mycket som förloras till luften . Du behöver en exakt och korrekt sätt att mäta exakt hur mycket värme som krävs för att höja ditt ämne med ett visst antal grader .
Elektricitet

Ström är energi över tiden , och en watt är lika med en joule per sekund . Ström i en elektrisk krets är också lika med produkten av strömstyrka och spänning . Om du värmer ditt ämne med ett värmeelement i en elektrisk krets försedd med en amperemeter och en voltimeter kan du bestämma mängden effekt i watt , genom att multiplicera strömstyrka tider spänning . Registrera antalet sekunder som krävs för att höja temperaturen hos ämnet genom en grad Celsius . Multiplicera denna tid av makt, och du kommer att ha den mängd energi som används , vilket är värmekapaciteten för ditt prov . Tänk på att värmekapaciteten är beroende av massan av ämnet. Dividera med massan i gram , för att bestämma den specifika värmen av ämnet .
Vatten

Ett annat tillvägagångssätt utnyttjar en känd värmekapacitet för att mäta en okänd . Ett kilo vatten har en värmekapacitet på 4179 joule /grader Celsius . Mäta temperaturen på ett kilogram vatten . Lägg en känd mängd av en annan substans vid en högre temperatur och vänta tills temperaturen har nått en jämvikt och registrera ändringen i temperatur . Använd en välisolerad behållare , eller du kommer att förlora värmen och noggrannhet . Antag att den slutliga jämviktstemperaturen är 10 grader högre än vattnet var i början . Du vet att det nya ämnet måste ha förmedlade 41.790 joule till vattnet , och förlorade så mycket själv. Dividera 41.790 med förändringen av temperaturen på det nya ämnet i grader Celsius och du har ämnets värmekapacitet . Dividera med massa för att få specifik värme. Addera