La capacidad de calor, a veces se hace referencia como la capacidad térmica específica, de una sustancia representa la cantidad de calor necesario para inducir un cambio de temperatura de 1 grado Celsius en 1 gramo de la sustancia. Los científicos suelen expresar capacidades de calor en unidades de julios por gramo por grado Celsius o calorías por gramo por grado Celsius. Matemáticamente, la capacidad de calor se basa en la ecuación Q = mc (delta T), donde Q representa el calor, m representa la masa de la sustancia, c representa la capacidad de calor y (delta T) representa el cambio en la temperatura de la sustancia. O, reorganizado para resolver la capacidad de calor, esta ecuación se convierte en c = Q / [m * (delta T)].
instrucciones
Recopilación de datos
1 Pese un vaso de precipitados de plástico vacía o una taza en una balanza y registrar su masa en gramos como "masa de taza vacía." Si el saldo únicas medidas en unidades de onzas, a continuación, se registra la masa en onzas y convertir las mediciones a gramos utilizando una conversión en línea herramienta antes de la realización de los cálculos.
2 Llenar el vaso cerca de tres cuartas partes completas y pesar de nuevo. Se registra la masa como "masa de la taza + agua." Inserte un termómetro en el vaso y espere hasta que la temperatura del agua se estabiliza, a continuación, registrar esta temperatura como "temperatura inicial."
3 Colocar un elemento calentador sumergible en el agua desconectada. Enchufe el elemento de calentamiento y en marcha el cronómetro al mismo tiempo.
4 Se agita el agua en el vaso lentamente con un termómetro mientras se está calentando. A la primera señal de ebullición - por lo general pequeñas burbujas que se forman en el elemento de calentamiento - detener el cronómetro, anotar la temperatura del termómetro y el tiempo transcurrido desde el cronómetro y luego desconectar el elemento de calentamiento.
cálculos
5 Calcular la masa de agua en la taza restando la masa de la taza vacía de la masa del vaso y el agua juntos. Por ejemplo, si la taza vacía pesa 15,5 gramos y la copa y el agua pesaba 285,0 gramos, entonces la masa de agua era de 285,0 - 15,5 = 269,5 gramos.
6 Determinar el cambio de temperatura, (delta T) del agua restando la temperatura inicial de la temperatura final. Por lo tanto, si el agua de la temperatura empezó a 24,5 grados Celsius y aumentó a 98,8 grados Celsius, a continuación, (delta T) = 98,8 a 24,5 = 74,3 grados Celsius.
7 Calcular la cantidad de calor, Q, se añade al agua multiplicando la potencia nominal de los elementos de calentamiento en vatios por el tiempo transcurrido en segundos. Debido a 1 vatio = 1 julio por segundo (ver las referencias 2), esto le dará el calor añadido al agua en unidades de julios. La capacidad nominal del elemento de calefacción debe estar impreso en el elemento o su adaptador de corriente. Por ejemplo, si el elemento de calefacción funciona a 500 vatios durante 27 minutos y 54 segundos, entonces el tiempo en segundos es (27 x 60) + 54 = 1674 segundos. El calor transferido al agua era, por tanto, 500 x 1674 = 83.700 julios.
8 Encuentra la capacidad de calor del agua de acuerdo con s = Q / [mx (delta T)]. Continuando con el ejemplo anterior, esto daría s = 83700 / (269,5 x 74,3) = 4,18 julios por gramo por grado Celsius.