Uwezo wa joto hupima kiwango cha nishati ambayo inahitaji kuongezwa kwa kitu ili kuifanya iwe joto moja. Uwezo wa joto wa kitu hupatikana kwa kutumia fomula rahisi - kwa kugawanya kiwango cha nishati ya joto inayotolewa na mabadiliko ya joto ili kujua kiwango cha nishati inayohitajika kwa kiwango. Kila nyenzo katika ulimwengu huu ina uwezo tofauti wa joto. (Chanzo: Kitabu cha darasa la 10 la Fizikia Sanifu)
Mfumo: Uwezo wa Joto = (Imepewa Nishati ya Joto) / (Ongeza kwa Joto)
Hatua
Njia 1 ya 2: Kuhesabu Uwezo wa Joto wa Kitu
Hatua ya 1. Jua fomula ya uwezo wa joto
Uwezo wa joto wa kitu unaweza kuhesabiwa kwa kugawanya kiwango cha nishati ya joto inayotolewa (E) na mabadiliko ya joto (T). Mlinganyo ni: Uwezo wa joto = E / T.
- Mfano: Nishati inayohitajika kupasha kizuizi hadi digrii 5 za Celsius ni 2000 Joules - uwezo wa joto wa block ni nini?
- Uwezo wa joto = E / T.
- Uwezo wa joto = 2000 Joule / 5˚C
- Uwezo wa joto = Joules 400 kwa digrii Celsius (J / ˚C)
Hatua ya 2. Angalia mabadiliko ya joto
Kwa mfano, ikiwa ninataka kujua uwezo wa joto wa block, na najua inachukua 60 Joules kuongeza joto la block kutoka digrii 8 hadi digrii 20, ninahitaji kujua tofauti kati ya joto mbili kupata joto uwezo. Tangu 20 - 8 = 12, joto la block hubadilika kwa digrii 12. Kwa hivyo:
- Uwezo wa joto = E / T.
- Uwezo wa joto wa block = 60 Joules / (20˚C - 8˚C)
- 60 Joule / 12˚C
- Uwezo wa joto wa block = 5 J / ˚C
Hatua ya 3. Ongeza vitengo sahihi kwenye jibu lako ili upe maana
Uwezo wa joto wa 300 haimaanishi chochote ikiwa haujui ni kipimo gani. Uwezo wa joto hupimwa na nishati inayohitajika kwa kiwango. Kwa hivyo, ikiwa tutapima nguvu katika Joules, na mabadiliko ya joto katika Celsius, jibu la mwisho litakuwa ni Joules ngapi zinahitajika kwa digrii Celsius. Kwa hivyo, tutatoa jibu letu kama 300 J / ˚C, au 300 Joules kwa digrii Celsius.
Ikiwa unapima nishati ya joto katika kalori na joto katika Kelvin, jibu lako la mwisho ni 300 Cal / K
Hatua ya 4. Jua kuwa equation hii inafanya kazi kwa vitu ambavyo vinapoa pia
Wakati kitu kinakuwa baridi zaidi ya digrii mbili, hupoteza joto sawa sawa na inavyotakiwa kuwa nyuzi joto 2. Kwa hivyo, ikiwa unauliza, "Je! Uwezo wa joto wa kitu ni nini ikiwa inapoteza Joules 50 za nishati na joto lake hupungua kwa digrii 5 za Celsius," bado unaweza kutumia equation hii:
- Uwezo wa joto: 50 J / 5˚C
- Uwezo wa joto = 10 J / ˚C
Njia 2 ya 2: Kutumia Joto Maalum la Jambo
Hatua ya 1. Jua kuwa joto mahususi linahusu nishati inayohitajika kuinua joto la gramu moja ya kitu kwa kiwango kimoja
Unapotafuta uwezo wa joto wa kitengo cha vitu (1 gramu, 1 aunzi, kilo 1, nk), umetafuta joto maalum la kitu hiki. Joto mahususi linaonyesha kiwango cha nishati inayohitajika kuinua joto la kila kitengo cha kitu kwa digrii moja. Kwa mfano, kuongeza joto la gramu 1 ya maji kwa digrii 1 ya Celsius inahitaji 0.417 Joule ya nishati. Kwa hivyo, joto maalum la maji ni 0.417 J / ˚C kwa gramu.
Joto maalum la nyenzo ni la kila wakati. Hii inamaanisha kuwa maji safi yote yana joto maalum sawa, ambayo ni 0.417 J / ˚C
Hatua ya 2. Tumia fomula ya uwezo wa joto kupata joto maalum la nyenzo
Kupata joto maalum ni rahisi, ambayo ni, kugawanya jibu la mwisho na wingi wa kitu. Matokeo yanaonyesha ni nguvu ngapi inahitajika kwa kila kipande cha kitu, kama vile idadi ya joules zinazohitajika kubadilisha joto la gramu moja tu ya barafu.
- Mfano: "Nina gramu 100 za barafu. Kuongeza joto la barafu kwa nyuzi 2 Celsius inachukua 406 Joules - joto kali la barafu ni nini?"
- Uwezo wa joto kwa 100 g Ice = 406 J / 2˚C
- Uwezo wa joto kwa 100 g Ice = 203 J / ˚C
- Uwezo wa joto kwa 1 g Ice = 2.03 J / ˚C kwa gramu
- Ikiwa umechanganyikiwa, fikiria juu yake kwa njia hii - kuongeza joto kwa digrii moja kwa kila gramu ya barafu inachukua 2.03 Joules. Kwa hivyo, ikiwa tuna gramu 100 za barafu, tunahitaji Joules mara 100 zaidi ili kuipasha moto.
Hatua ya 3. Tumia joto mahususi kupata nishati inayotakiwa kuinua joto la nyenzo kwa joto lolote
Joto maalum la jambo linaonyesha kiwango cha nishati inayohitajika kuinua joto la kitengo kimoja cha vitu (kawaida gramu 1) kwa digrii moja. Ili kupata joto linalohitajika kuongeza joto la kitu chochote kwa joto lolote, tunazidisha sehemu zote. Nishati Inahitajika = Misa x Joto Maalum x Mabadiliko ya Joto. Jibu huwa katika vitengo vya nishati, kama vile Joules.
- Mfano: "Ikiwa joto maalum la aluminium ni 0.902 Joules kwa gramu, ni Joules ngapi zinahitajika kuongeza joto la gramu 5 za aluminium na digrii 2 za Celsius?
- Nishati Inahitajika = 5 g x 0.902 J / g˚C x 2˚C
- Nishati Inahitajika = 9.02 J
Hatua ya 4. Jua joto maalum la vifaa vya kawaida
Ili kusaidia mazoezi, jifunze joto maalum la kawaida, ambalo unaweza kuona kwenye mtihani au kuonekana katika maisha halisi. Je! Unaweza kujifunza nini kutoka kwa hili? Kwa mfano, kumbuka kuwa joto maalum la chuma ni la chini sana kuliko la kuni - hii ndio sababu miiko ya chuma huwaka haraka kuliko kuni ikiachwa kwenye kikombe cha chokoleti moto. Joto maalum la chini linamaanisha kuwa kitu huwaka haraka.
- Maji: 4, 179 J / g˚C
- Hewa: 1.01 J / g˚C
- Mbao: 1.76 J / g˚C
- Aluminium: 0.902 J / g˚C
- Dhahabu: 0.129 J / g˚C
- Chuma: 0.450 J / g˚C
Vidokezo
- Kitengo cha Kimataifa (SI) cha uwezo wa joto ni Joules kwa Kelvin, sio Joules tu
- Mabadiliko ya joto yanawakilishwa na delta ya kitengo cha joto badala ya kitengo cha joto tu (sema: 30 Delta K badala ya 30K tu)
- Nishati (joto) lazima iwe katika Joules (SI) [Imependekezwa]
