Cómo calcular la capacidad de calor: 8 pasos (con imágenes)

La capacidad de calor mide la cantidad de energía que necesita para agregar a algo para hacerlo un grado más caliente. Encontrar la capacidad de calor de algo se reduce a una fórmula simple: simplemente divida la cantidad de energía térmica suministrada por el cambio de temperatura para determinar cuánta energía se necesitó por grado. Cada material del mundo tiene una capacidad de calor diferente.(Fuente: Libro de física estándar 10)

Fórmula:Capacidad de calor = (energía térmica suministrada) / (aumento de la temperatura)

Pasos

Método 1 de 2:

Calculando la capacidad de calor de un objeto

1. Conozca la fórmula de capacidad de calor. La capacidad de calor de un objeto se puede calcular dividiendo la cantidad de energía térmica suministrada (E) por el cambio correspondiente de temperatura (T). Nuestra ecuación es: Capacidad de calor = E / T.

Ejemplo: se necesitan 2000 julios de energía para calentar un bloque de 5 grados Celsius, ¿cuál es la capacidad de calor del bloque??
Capacidad de calor = E / T
Capacidad de calor = 2000 julios / 5 c
Capacidad de calor = 400 julios por grado Celsius (J / C)

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 2

2. Encuentra la diferencia de temperatura para cambios de múltiples grados. Por ejemplo, si quiero conocer la capacidad de calor de un bloque, y sé que se necesitan 60 julios para elevar la temperatura del bloque de 8 grados a 20 grados, necesito saber la diferencia entre las dos temperaturas para obtener mi calor. capacidad. Desde 20 - 8 = 12, la temperatura del bloque cambió en 12 grados.Por lo tanto:

Capacidad de calor = E / T

Capacidad de calor del bloque = 60 julios / (20c - 8c)

60 julios / 12 c

Capacidad de calor del bloque = 5 J / C

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 3

3. Agregue las unidades apropiadas a su respuesta para darle sentido. Una capacidad de calor de 300 no significa nada si no sabe cómo se midió. La capacidad de calor se mide por energía necesaria por grado. Entonces, si medimos la energía en los julios, y el cambio de temperatura en Celsius, nuestra respuesta final representará ¿Cuántos julios necesitábamos por grado Celsius?. Así representamos nuestra respuesta como 300 J / C, o 300 julios por grado Celsius.

Si mide energía térmica en calorías y temperatura en Kelvin, su respuesta final sería 300 C / K.

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 4

4. Sepa que esta ecuación funciona también para enfriar objetos. Cuando algo se convierte en dos grados más frío, pierde la misma cantidad de calor que ganaría para convertirse en 2 grados calentadores. Por lo tanto, si te hacen, "¿Cuál es la capacidad de calor de un objeto si pierde 50 julios de energía y caídas 5 grados centígrados?," Todavía puedes usar nuestra ecuación:

Capacidad de calor: 50J / 5C

Capacidad de calor = 10 j / c

Método 2 de 2:

Usando el calor específico de un material

1. Sepa que el calor específico se refiere a la energía necesaria para elevar un gramo en un grado. Cuando encuentre la capacidad de calor de una unidad de algo (1 gramo, 1 onza, 1 kilogramo, etc.), ha encontrado el calor específico de este objeto. El calor específico te dice la cantidad de energía necesaria para elevar cada unidad un grado. Por ejemplo, se necesita .417 Jules para levantar 1 gramo de agua 1 grado Celsius. Entonces, el calor específico del agua es .417 J / C por gramo.

El calor específico de un material es constante. Eso significa que todo el agua pura tiene el mismo calor específico-- .417 j / c.

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 6

2. Use la fórmula de capacidad de calor para encontrar el calor específico de un material. Encontrarlo es fácil, simplemente divide tu respuesta final por la masa del objeto. Esto le dice cuánta energía necesitaba para cada bit del objeto, como cuántos julios cambia la temperatura en solo un gramo de hielo.

Ejemplo: "Tengo 100 gramos de hielo. Se necesitan 406 julios para elevar la temperatura del hielo Celsius de 2 grados: ¿cuál es el calor de hielo específico??"`

Capacidad de calor para 100 g de hielo = 406J / 2C

Capacidad de calor para 100 g de hielo = 203 j / c

Capacidad de calor para 1G ICE = 2.03 j / c por gramo

Si está confundido, piense en esto de esta manera, se necesita 2.03 julios para elevar cada gramo de hielo. Entonces, si tenemos 100 gramos de hielo, necesitamos 100 veces más julios para calentarlo todo.

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 7

3. Use calor específico para encontrar la energía necesaria para elevar cualquier material a cualquier temperatura. El calor específico de un material es le indica cuánta energía es necesaria para elevar una unidad (generalmente 1 gramo) un solo grado. Para encontrar el calor necesario para elevar cualquier objeto a cualquier temperatura, simplemente multiplicamos todas las partes juntas. Energía necesaria = MASS X CORREO DE TEMPERATURA X ESPECÍFICO X. La respuesta está siempre en su unidad de energía, como los julios.

Ejemplo:" Si el calor específico de aluminio es .902 julios por gramo, ¿cuántos julios se necesitan para elevar 5 gramos de aluminio 2 grados centígrados??

Energía necesaria = 5G x .902j / c x 2c

Energía necesaria = 9.2 j

Imagen titulada Calcular Capacidad de Calor Paso 8

4. Conozca el calor específico de los materiales comunes. Para ayudar a practicar, aprenda el calor específico común que pueda ver en una prueba o encuentro en la vida real. Que puedes aprender de ellos? Aviso, por ejemplo, que el calor específico de los metales es mucho más bajo que la madera, es por eso que una cuchara de metal se calienta más rápido que la madera si se deja en una taza de chocolate caliente. Bajo calor específico significa que un objeto se calienta más rápido.

Agua: 4.179 j / c

AIRE: 1.01 j / c

Madera: 1.76

Aluminio: .902 j / c

Oro: .129 j / c

Hierro: .450