Propriedades dos materiais. Aquecimento específico

O estudo dos fenômenos térmicos exigidos dos físicosintrodução do conceito de calor específico. Apesar da sua volatilidade e dependência de muitos fatores, esse valor facilita a realização de cálculos não só durante experimentos, mas também no processo de atividades práticas de produção.

O significado físico do calor específico, que emO sistema SI é medido em joules por quilograma-kelvin, consistindo na quantidade de calor (energia térmica) necessária para uma substância com uma massa de um quilograma para mudar sua temperatura por um kelvin (grau).

Sobre o valor de rendimentos de calor específicosinfluenciar a temperatura real da substância. A água aquecida a 20 ° C e até 60 ° C possui valores diferentes desse índice característico. Para as substâncias básicas no decurso de estudos experimentais, o seu calor específico foi calculado. A fórmula foi derivada para determinar a relação entre várias quantidades. Uma expressão matemática combina várias quantidades físicas. O primeiro é o calor específico, que, por uma questão de simplicidade, é tomado como valor constante em condições padrão. Às vezes, é calculado para condições individuais, por exemplo, para o vapor de água (água aquecida a uma temperatura de 373 Kelvin ou 100 ° C). Em seguida, segue o valor que determina a quantidade de calor recebido (liberado) pela substância quando aquecida (arrefecida), a massa da substância sendo aquecida (arrefecida), a diferença de temperatura antes e depois do final do processo.

A capacidade de calor específico é de grande importância paraa escolha de uma determinada substância como material de construção, para uso em uma variedade de sistemas de refrigeração ou sistemas de aquecimento. Sabe-se que materiais que têm a mesma massa para aquecimento usam uma quantidade diferente de energia térmica. Revestimentos de alumínio, por exemplo, recebendo a mesma entrada de calor da radiação solar natural, aquecem mais rápido e mais rápido que a mesma madeira ou gesso convencional.

Considerando o concreto com uma capacidade calorífica específica de 1000J / kg-K, pode-se concluir que o aquecimento de um quilograma deste material para um kelvin exigirá uma quantidade de energia de 1000 J. Wood produz o mesmo efeito duas vezes mais calor que a mesma massa de concreto celular. Isso afeta não só o conforto microclimático das instalações, mas também os vários parâmetros do alongamento térmico das estruturas.

Especial interesse na implementaçãoOs processos de troca de calor causam água normal. No seu exemplo, você pode ver claramente que o índice de "calor específico" de cada substância é muito influenciado pelo seu estado agregado. Continuando o exemplo da água, um padrão interessante é revelado. A 0 ° C no estado líquido, tem uma capacidade calorífica específica de 4.218, e com um aumento de temperatura para 40 ° C, já é 4.178 kJ / (kg * K). Mas para o gelo no passo de temperatura 0 ° C, o calor específico cai para o nível de 2.11 kJ / (kg * K).

A água é o líquido com o mais altoFator de calor específico. Para o próximo salto em um grau, absorve ou entrega uma grande quantidade de calor do que qualquer outra substância. É usado na água em casos de necessidade de fornecer permuta de calor artificial.

Para conveniência dos cálculos, a tabela deA capacidade de calor, exceto o gráfico com os índices calculados por um quilograma de massa, tem uma coluna adicional com as expressões desta característica por um litro (ou dm3) da substância. Usando os dados na tabela, engenheiros e designers fazem a seleção dos materiais mais ótimos para a implementação de suas idéias e idéias. Com o advento de novos materiais com propriedades únicas, o alcance da escolha aumentou consideravelmente, mas mesmo as substâncias simples e acessíveis às vezes podem torná-los dignos de concorrência.

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