Formas de medir la capacidad de calor

Una cierta cantidad de energía se calienta una olla de agua desde la temperatura ambiente hasta que hierva . La misma cantidad aplicada a toda una bañera llena de agua elevará la temperatura por no más de unos pocos grados. La capacidad de calor - la cantidad de energía de calor necesaria para elevar la temperatura de un objeto por una cantidad específica - es directamente proporcional a la masa del objeto . También depende de una propiedad física de la sustancia llamada calor específico . La cantidad de energía necesaria para calentar un gramo de oro en un grado no elevará un gramo de agua en un grado . El agua tiene un calor específico más alto. Calor específico

El calor específico es una propiedad intrínseca de una sustancia y es independiente de su masa . Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de una masa específica de la sustancia en un grado Celsius , y por lo general se expresa en julios por gramo. El oro tiene un calor específico de 0.129 , mientras que el calor específico del agua es 4.179 .
Calor Capacidad

Hay una relación muy simple entre capacidad calorífica y calor específico . El calor específico multiplicado por la masa , en gramos , es la capacidad calorífica . La capacidad calorífica de un kilogramo de agua es 4,179 joules /grados Celsius. Es una simple cuestión de buscar el calor específico de una sustancia conocida , medir su masa , y calcular su capacidad calorífica . Si usted no sabe lo que es la sustancia y necesita medir directamente , esto requerirá más esfuerzo .
Medición

Para determinar la capacidad calorífica o el calor específico de una sustancia desconocida , todo lo que necesita hacer es medir la masa de la sustancia , añade energía térmica a la misma, que mide la cantidad de calor que va a agregar , y luego medir la cantidad en la que la temperatura se eleva . Medición de la masa y el cambio en la temperatura son muy simples . Determinar exactamente cuánto calor se añade al sistema es un problema más difícil. Usted no puede utilizar su mechero Bunsen , porque usted no sabe cuántos joules de energía que produce , y cuánto se pierde en el aire. Usted necesita una manera precisa y exacta para medir exactamente la cantidad de calor necesaria para elevar su sustancia por un número específico de grados .
Electricidad

El poder es la energía a través del tiempo , y un vatio es igual a un joule por segundo . Potencia en un circuito eléctrico es también igual al producto de amperaje y voltaje . Si usted calienta su sustancia con un elemento de calefacción en un circuito eléctrico equipado con un amperímetro y un voltímetro , se puede determinar la cantidad de potencia , en vatios , multiplicando amperaje voltaje. Anote el número de segundos necesarios para elevar la temperatura de la sustancia en un grado Celsius . Multiplique esta cantidad de tiempo por el poder , y usted tendrá la cantidad de energía utilizada , que es la capacidad calorífica de la muestra. Recuerde que la capacidad de calor depende de la masa de la materia. Divide por la masa , en gramos , para determinar el calor específico de la sustancia .
Agua

Otro enfoque utiliza una capacidad de calor conocido para medir un desconocido . Un kilogramo de agua tiene una capacidad calorífica de 4179 joules /grados Celsius. Registrar la temperatura de un kilogramo de agua . Añadir una masa conocida de otra sustancia a una temperatura superior y esperar hasta que la temperatura ha llegado a un equilibrio y registrar el cambio en la temperatura . Use un recipiente bien aislado , o perderá calor y precisión . Supongamos que la temperatura de equilibrio final es 10 grados más alta que el agua estaba al principio. Usted sabe que la nueva sustancia debe haber impartido 41.790 julios al agua , y perdiste esto mucho en sí . Divida 41.790 por el cambio en la temperatura de la nueva sustancia en grados Celsius y usted tendrá la capacidad de calor de la sustancia . Divide la masa para obtener calor específico .