Calculs de chaleur spécifique

Faire des calculs de chaleur spécifique.

L'eau a une très grande capacité thermique, ce qui la rend utile pour les radiateurs

L’eau a-t-elle une grande capacité d’absorption de la chaleur ?

Oui. Dans un radiateur de voiture, elle sert à maintenir le moteur plus froid qu’il ne tournerait autrement. (Sur l’image ci-dessus, le radiateur est l’objet noir à gauche.) Lorsque l’eau circule dans le moteur, elle absorbe la chaleur du bloc moteur. Lorsqu’elle passe par le radiateur, le ventilateur de refroidissement et l’exposition à l’environnement extérieur permettent à l’eau de refroidir quelque peu avant de faire un autre passage dans le moteur.

Calculs de la chaleur spécifique

La chaleur spécifique d’une substance peut être utilisée pour calculer le changement de température qu’une substance donnée subira lorsqu’elle est soit chauffée, soit refroidie. L’équation qui relie la chaleur à la chaleur spécifique , la masse , et la variation de température est présentée ci-dessous.

$q=c_p fois m fois Delta{T}$

La chaleur qui est soit absorbée soit libérée est mesurée en joules. La masse est mesurée en grammes. La variation de température est donnée par $Delta{T}= T_f - T_i$ , où est la température finale et est la température initiale.

Problème type : calcul de la chaleur spécifique

Un morceau de cadmium métallique de 15,0 g absorbe 134 J de chaleur en passant de 24,0°C à 62,7°C. Calculez la chaleur spécifique du cadmium.

Étape 1 : Dressez la liste des quantités connues et planifiez le problème .

Connues

Chaleur = = 134 J
masse = = 15,0 g
$Delta{text{T}} = 62,7^circ text{C}. - 24.0^circ text{C} = 38.7^circ text{C}$

Inconnu

$c_p text{of cadmium}= ? text{J}/ text{g}^circ text{C}$

L’équation de la chaleur spécifique peut être réarrangée pour résoudre la chaleur spécifique.

Étape 2 : Résoudre .

$c_p=frac{q}{m fois Delta{T}}=frac{134 text{ J}}{15.0 text{ g} fois 38,7^circ text{C}}=0,231 text{ J/g}^circ text{C}$

Étape 3 : Réfléchissez à votre résultat .

La chaleur spécifique du cadmium, un métal, est assez proche des chaleurs spécifiques des autres métaux. Le résultat a trois chiffres significatifs.

Comme la plupart des chaleurs spécifiques sont connues, elles peuvent être utilisées pour déterminer la température finale atteinte par une substance lorsqu’elle est soit chauffée, soit refroidie. Supposons qu’un échantillon de 60,0 g d’eau à 23,52 °C soit refroidi par l’évacuation de 813 J de chaleur. Le changement de température peut être calculé à l’aide de l’équation de la chaleur spécifique.

$Delta{T}=frac{q}{c_p times m}=frac{813 text{ J}}{4.18 text{ J/g}^circ text{C} fois 60,0 text{ g}}=3,24^circ text{C}$

Comme l’eau était refroidie, la température diminue. La température finale est:

$T_f=23.52^circ text{C} - 3,24^circ texte{C}=20,28^circ texte{C}$

Résumé

Les calculs de chaleur spécifiques sont illustrés.

Pratique

Travaillez les problèmes au lien ci-dessous:

http://www.sciencebugz.com/chemistry/chprbspheat.htm

Revue

Questions

Des matériaux différents ont-ils des chaleurs spécifiques différentes ?
Comment la masse affecte-t-elle la chaleur absorbée ?
Si nous connaissons la chaleur spécifique d’un matériau, pouvons-nous déterminer la quantité de chaleur libérée dans un ensemble de circonstances données ?

chaleur spécifique : La quantité d’énergie nécessaire pour élever la température d’un gramme de la substance de 1°C.

Chimie pour les non-majors