Materialegenskaper. specifikt värme

Studiet av termiska fenomen krävs införandet av begreppet fysiker specifikt värme. Trots sin ombytliga och beroende på många faktorer, ger detta värde du för att underlätta beräkningarna inte bara under experimenten, men också i den praktiska produktionsverksamheten.

Den fysiska innebörden av den specifika värmen, som i SI-enheter mäts i joule per kilogram-Kelvin, är den mängd värme (värmeenergi) som krävs för att vikta ämnet i ett kilogram bytte temperaturen med en Kelvin (grader).

Storleken på specifika värme påverkas av den verkliga temperaturen av ämnet. Vatten upphettat till 20 ° C och 60 ° C, den har olika värden som kännetecknar ett givet index. För grundläggande ämnen i dem beräknades från experimentella studier specifika värme. Formeln har härletts för bestämning av beroendet mellan flera värden. Matematiskt uttryck kombinerar flera fysikaliska storheter. Den första är den specifika värmekapaciteten själv, som för enkelhetens skull tas för studier konstant vid standardförhållanden. Ibland är det beräknas för de individuella förhållanden, till exempel, för vattenånga (vatten upphettat till en temperatur av 373 Kelvin eller 100 ° C). Detta följs av ett värde som indikerar den mängd värme erhölls (rensas) substans under upphettning (kylning), massan med uppvärmt (kyld) av ämnet, temperaturskillnaden före och efter processen är klar.

Specifikt värme av stor betydelse vid valet av en särskild substans som byggnadsmaterial för användning i olika kylsystem eller uppvärmningssystem. Det har länge observerats att material som har samma massa, används för uppvärmning av skilda kvantiteter av värmeenergi. Aluminiumbeläggningar, t ex för att erhålla enhetlig tillförsel av värme från den naturliga solstrålning, och kommer att värma upp starkare än samma strukturer tillverkade av trä eller konventionell gips.

Med tanke på betong med specifika värme 1000 J / kg-K, kan man dra slutsatsen att värmen av ett kg material per kelvin kräver energi av 1000 J. Wood för att erhålla samma effekt genom att använda två gånger mer värme än samma massa av gasbetong . Detta påverkar inte bara mikroklimatkomfort av lokalerna, utan också på de olika priserna temperaturförlängnings mönster.

Av särskilt intresse när det gäller värmeväxlarprocesser är vanligt vatten. På dess exempel kan tydligt spåras, att indikatorn "specifik värmekapacitet" av varje ämne är av stor påverkan av hans fysiska tillstånd. Fortsätter exemplet med vatten, avslöjade ett intressant mönster. Vid 0 ° C i flytande tillstånd den har ett specifikt värme av 4218, och temperaturen stiger till 40 ° C redan 4,178 kJ / (kg * K). Men för istemperatur rung 0 ° C värmekapaciteten sjunker till nivån av 2,11 kJ / (kg * K).

Vatten är en vätska med den högsta specifika värme. För nästa hopp till en grad eller ger det absorberar en stor mängd värme än något annat ämne. Att vatten används när det är nödvändigt att ge konstgjord värme.

För bekvämlighet, en tabell med andra än de specifika värme beräknat prestandadiagram beräkningar med ett kilo i vikt, har en extra kolumn till uttrycken givna karakteristiska per liter (eller dm3) substans. Med hjälp av datatabellen, ingenjörer och designers gör valet av de mest lämpliga material för att förverkliga sina planer och idéer. Med tillkomsten av nya material med unika egenskaper betydligt utökat sortiment av val, men även en enkel och prisvärd material ibland kan göra dem konkurrera.