Miksi erityinen lämpökapasiteetti on tärkeä? + Esimerkki

Miksi erityinen lämpökapasiteetti on tärkeä? + Esimerkki
Anonim

Vastaus:

Sillä on merkitystä energian, ajan ja kustannusten kannalta, jotka liittyvät esineiden lämpötilan muuttumiseen.

Selitys:

Spesifinen lämpökapasiteetti on mitta lämpöenergiasta, joka tarvitaan 1 kg: n lämpötilan vaihtamiseksi 1 K: lla.

Siksi se on tärkeää, koska se osoittaa, kuinka paljon energiaa vaaditaan tietyn massan esineen lämmittämiseksi tai jäähdyttämiseksi tietyllä määrällä. Tämä antaa tietoa siitä, kuinka kauan lämmitys- tai jäähdytysprosessi kestää tietyn tarjonnan, sekä sen kustannusvaikutukset.

Annan teille lyhyen esimerkin:

Veden ominaislämpökapasiteetti on noin 4200 J / kg.K

Tämä tarkoittaa, että 1 kg: n vesilämpötilan nostamiseksi 1 asteen kelvinillä kuluu 4200 J energiaa.

Oletetaan nyt, että haluat keittää 2 kg vettä vedenkeittimessä huoneen lämpötilasta # 20 ^ @ C # että # 100 ^ @ C #

Tämä edellyttää # McDeltaT = 2xx4200xx80 = 672kJ #energian saavuttamiseksi.

Oletetaan, että vedenkeittimen teho on 2 kW.

Sitten aika, joka kuluu tämän veden massan kiehumiseksi # t = W / P = 336 s = 5,6 min #

Oletetaan, että virtalähde veloittaa tariffit R1,50 / Kwh yksikköä (Etelä-Afrikan hinnat), niin tämä maksaa # (0,672MJ) / (3,6MJ) xxR1,50 = R0,28 #

Lisäsovelluksiin sisältyisivät myös lämmönjohtavuus, konvektio ja säteily, pituus- ja volyymin laajennukset, vaihemuutokset jne.