Content

• Passos
• Consells

La capacitat tèrmica avalua la quantitat d’energia que s’ha d’afegir per fer que una cosa s’escalfi. Aquest càlcul es redueix a una simple equació: només cal dividir la quantitat d'energia tèrmica subministrada a través de variació de temperatura per estipular quanta energia es necessita per grau. Cada material del món té una capacitat tèrmica diferent.

Equació:

Passos

Mètode 1 de 2: càlcul de la capacitat tèrmica d’un objecte

1. 

   Conegueu la fórmula. La capacitat tèrmica d’un objecte es pot calcular dividint la quantitat d’energia tèrmica proporcionada per la variació de temperatura corresponent. Es pot expressar com.
   • Exemple: cal calor per escalfar un bloc: quina és la seva capacitat tèrmica?

2. 

   
   
   Calculeu la diferència de temperatura en variacions de diversos graus. Si voleu conèixer la capacitat tèrmica d’un bloc, per exemple, sabent que cal augmentar-ne la temperatura, cal conèixer la diferència entre tots dos. Així, la variació de la temperatura del bloc va ser. Aviat:

3. 

   
   
   Afegiu les unitats adequades a la resposta per formalitzar-la. Una capacitat tèrmica de no significa res si no sabeu com es mesura. En aquest cas, la vostra unitat és "energia requerida per titulació"Per tant, si l'energia es va prendre en joules i la variació de temperatura es va prendre en graus centígrads, la resposta final es representarà quants joules es necessitaven per grau centígrad. D’aquesta manera, la resposta final s’escriurà com, o joules per grau centígrad.
   • En mesurar l'energia tèrmica en calories i temperatura en Kelvin, la resposta final s'escriurà com a.

4. 

   
   
   Sabeu que l'equació també funciona per a objectes que es refreden. Quan alguna cosa es refreda dos graus, perd la mateixa quantitat de calor que hauria guanyat a una elevació de dos graus. Si us trobeu amb la pregunta "quina és la capacitat tèrmica d’un objecte si cau amb la pèrdua de?", encara podeu utilitzar la mateixa equació:

Mètode 2 de 2: utilitzar la calor específica d’un material

1. 

   Compreneu que la calor específica es refereix a l'energia necessària per augmentar un gram un grau. A l'hora de determinar la capacitat tèrmica d'una unitat d'alguna cosa (,, etc.), haurà calculat la calor específica de l'objecte en qüestió. Aquesta variable indica la quantitat d'energia necessària per elevar cada unitat un grau. Són necessaris, per exemple, per augmentar l’aigua. Per tant, la calor específica de l’aigua és igual a.
   • La calor específica d’un material és constant. Això significa que tota aigua pura té la mateixa calor específica -.

2. 

   Utilitzeu l’equació per determinar la calor específica d’un material. El càlcul és fàcil, només cal dividir la resposta final per la massa de l'objecte. Això indica quanta energia es necessitava per a cada porció de l'objecte, com ara quants joules van variar la temperatura en un sol gram de gel.
   • Exemple: ’si tinc gel i són necessaris per augmentar-ne la temperatura, quina és la calor específica del gel?’
   • Si encara us sentiu confós, penseu-hi així: són necessaris per elevar cada gram de gel un grau. Així, quan es treballa amb gel, es necessitaran diverses vegades més joules per realitzar el mateix escalfament.

3. 

   Utilitzeu calor específica per calcular l’energia necessària per elevar la temperatura de qualsevol material. La calor específica indica quanta energia caldrà per elevar (normalment) una unitat en un sol grau. Per calcular-lo respecte a qualsevol nivell de temperatura, només heu de multiplicar totes les parts: energia necessàriapastaCalor específicavariació de temperatura. La resposta sempre estarà a la unitat d’energia analitzada, com en el cas dels joules.
   • Exemple: ’si la calor específica de l'alumini és igual a, quants joules trigaran a elevar l'alumini?’

4. 

   Conèixer la calor específica dels materials habituals. Per ajudar-vos amb la vostra pràctica, apreneu els valors més habituals de la calor específica que es poden trobar en un examen o en la vida real. Què es pot aprendre de cadascun d’ells? Tingueu en compte, per exemple, que la calor específica dels metalls és molt inferior a la de la fusta; per això, una cullera metàl·lica s’escalfa més ràpidament que una cullera de fusta, si es queden les dues en una tassa que conté xocolata calenta. Els valors més baixos indiquen que un objecte s’escalfa més ràpidament.
   • Aigua: ;
   • Aire: ;
   • Fusta: ;
   • Alumini: ;
   • Or: ;
   • Ferro: .

Consells

• La unitat del sistema de mesurament internacional de la capacitat tèrmica és de joules de Kelvin, i no només els joules.
• El canvi de temperatura està representat pel delta de la unitat i no només per la mateixa unitat (en lloc de).
• La calor (energia) s’ha d’expressar en joules (sistema internacional).