Удельная теплоемкость железа

Плотность железа, удельная теплоемкость, теплопроводность: таблица свойств

В таблице приведена плотность железа d, а также значения его удельной теплоемкости C_p, температуропроводности a, коэффициента теплопроводности λ, удельного электрического сопротивления ρ, функции Лоренца L/L₀ при различных температурах — в диапазоне от 100 до 2000 К.

Свойства железа существенно зависят от температуры: при нагревании этого металла его плотность, теплопроводность и температуропроводность уменьшаются, а значение удельной теплоемкости железа растет.

Плотность железа равна 7870 кг/м³ при комнатной температуре. При нагревании железа его плотность снижается. Поскольку железо является основным элементом в составе стали, то плотность железа определяет и значение плотности стали. Зависимость плотности железа от температуры слабая — при его нагревании плотность металла снижается и принимает минимальное значение 7040 кг/м³ при температуре плавления, равной 1810 К или 1537°С.

Удельная теплоемкость железа, по данным таблицы, имеет значение 450 Дж/(кг·град) при температуре 27°С. В зависимости от структуры удельная теплоемкость твердого железа при увеличении температуры изменяется по-разному. По значениям в таблице видны характерный максимум теплоемкости железа вблизи T_c и скачки при структурных переходах и при плавлении.

В расплавленном состоянии свойства железа претерпевают изменения. Так, плотность жидкого железа уменьшается и становиться равной 7040 кг/м³. Удельная теплоемкость железа в расплавленном состоянии имеет величину 835 Дж/(кг·град), а теплопроводность железа снижается до значения 39 Вт/(м·град). При этом удельное электрическое сопротивление этого металла увеличивается и при 2000 К принимает значение 138·10^-8 Ом·м.

Теплопроводность железа при комнатной температуре равна 80 Вт/(м·град). С ростом температуры теплопроводность железа снижается — она имеет отрицательный температурный коэффициент в области температуры 100-1042 К, а затем начинает слабо расти. Минимальное значение теплопроводности железа составляет 25,4 Вт/(м·град) вблизи точки Кюри. При β-γ переходе наблюдается слабое изменение теплопроводности, которое также имеет место и при γ-δ переходе.

Теплопроводность железа резко падает по мере увеличения количества примесей, особенно кремния и серы. Наивысшей теплопроводностью обладает очень чистое электролитическое железо — его теплопроводность при 27°С равна 95 Вт/(м·град).

Зависимость коэффициента теплопроводности железа от температуры также определяется степенью чистоты этого металла. Чем железо чище, тем выше его теплопроводность и тем больше по абсолютной величине она снижается с повышением температуры.

Источники:

1. В.Е. Зиновьев. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах.
2. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967.

Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Удельная теплоёмкость — урок. Физика, 8 класс.

Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.

Пример:

Для нагревания \(1\) кг воды на \(1 \)°С требуется количество теплоты, равное \(4200\) Дж. А если нагревать \(1\) кг цинка на \(1\) °С, то потребуется всего \(400\) Дж. 

Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой \(1\) кг для того, чтобы его температура изменилась на \(1\) °С, называется удельной теплоёмкостью вещества.

Обрати внимание!

Удельная теплоёмкость обозначается буквой \(с\) и измеряется в Дж/(кг·°С).

Пример:

Удельная теплоёмкость серебра равна \(240\) Дж/(кг·°С). Это означает, что для нагревания серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С необходимо количество теплоты, равное \(240\) Дж.

При охлаждении серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С выделится количество теплоты, равное \(240\) Дж.

Это означает, что если меняется температура серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С, то оно или поглощает, или выделяет количество теплоты, равное \(240\) Дж.

Таблица 1. Удельная теплоёмкость некоторых веществ.

Твёрдые вещества

Жидкости

Газы (при постоянном давлении и температуре \(20\) °С)

Удельная теплоемкость реальных газов, в отличие от идеальных газов, зависит от давления и температуры. И если зависимостью удельной теплоемкости реальных газов от давления в практических задачах можно пренебречь, то зависимость удельной теплоемкости газов от температуры необходимо учитывать, поскольку она очень существенна.

Обрати внимание!

Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

Пример:

Вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную \(4200\) Дж/(кг·°С), в твёрдом состоянии (лёд) — \(2100\) Дж/(кг·°С), в газообразном состоянии (водяной пар) — \(2200\) Дж/(кг·°С).

Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью. Но самое интересное, что теплоёмкость воды снижается при температуре от \(0\) °С до \(37\) °С и снова растёт при дальнейшем нагревании.

В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. А зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. Поэтому в районах, расположенных вблизи водоёмов, летом не бывает очень жарко, а зимой очень холодно.

Из-за высокой удельной теплоёмкости воду широко используют в технике и быту. Например, в отопительных системах домов, при охлаждении деталей во время их обработки на станках, в медицине (в грелках) и др.

Именно благодаря высокой удельной теплоёмкости вода является одним из лучших средств для борьбы с огнём. Соприкасаясь с пламенем, она моментально превращается в пар, отнимая большое количество теплоты у горящего предмета.

Помимо непосредственного отвода тепла, вода гасит пламя ещё и косвенным образом. Водяной пар, образующийся при контакте с огнём, окутывает горящее тело, предотвращая поступление кислорода, без которого горение невозможно.

Какой водой эффективнее тушить огонь: горячей или холодной? Горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная. Дело в том, что нагретая вода скорее превратится в пар, а значит, и отсечёт поступление воздуха к горящему объекту.

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 кл.: учебник. — М.: Дрофа, 2013. — 237 с.

www.infourok.ru

www.puzzleit.ru

www.libma.ru

www.englishhelponline.files.wordpress.com

www.avd16.ru

Удельная теплоемкость железа

Удельная теплоемкость железа.

Удельная теплоемкость железа:

Теплоёмкость – это количество теплоты, поглощаемой (выделяемой) всем телом в процессе нагревания (остывания) на 1 Кельвин.

Удельная теплоёмкость – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 Кельвин.

Удельная теплоемкость обозначается буквой c и измеряется в Дж/(кг·К).

с = Q / (m·ΔT),

где Q – количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении),

m – масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества,

ΔT – разность конечной и начальной температур вещества.

Удельная теплоемкость железа (с) составляет 0,439 кДж/(кг·К).

Удельная теплоемкость железа приведена при температуре 0 °C.

Необходимо иметь в виду, что на значение удельной теплоёмкости вещества влияет температура вещества и другие термодинамические параметры (объем, давление  и пр.), а также то, каким образом происходило изменение этих термодинамических параметров (например, при постоянном давлении или при постоянном объеме).

Точное значение удельной теплоемкости металлов в зависимости от термодинамических условий (температуры, объема, давления и пр.) необходимо смотреть в справочниках.

Источник: Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен» / ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2009.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Похожие записи:

карта сайта

Коэффициент востребованности 126

Удельная теплоемкость металлов при различных температурах

Удельная темлоемкость вещества.

Таблица удельной теплоемкости металлов | Инженеры Edge

Связанные ресурсы: материалы

Таблица удельной теплоемкости металлов

Инженерные материалы

Таблица удельной теплоемкости металлов

Удельная теплоемкость - это количество тепловой энергии на единицу массы, необходимое для повышения температуры на один градус Цельсия. Связь между тепла и изменением температуры обычно выражается в форме, показанной ниже, где c - удельная теплоемкость .

Преобразование удельной теплоемкости:

1 Британские тепловые единицы / (фунт-° F) = 4186,8 Дж / (кг-° K)
1 БТЕ / (фунт-° F) = 4,1868 Дж / (г-° C)
1 британских тепловых единиц / (фунт- ° F) = 1,8 британских тепловых единиц / (фунт- ° C)

Связанный:

© Copyright 2000-2020, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

Дата / Время:

Металлы и сплавы - температуры плавления

Точка плавления - это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.

Точки плавления для некоторых металлов и сплавов:

932

Золото, серебро и медь - давление и температура плавления

Удельная теплоемкость некоторых распространенных веществ

Удельная теплоемкость некоторых обычных продуктов приведена в таблице ниже.

См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и продуктов питания, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и обычных твердых веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.

• 1 калория = 4.186 джоулей = 0,001 БТЕ / фунт _м ^o F
• 1 кал / грамм C ^o = 4186 Дж / кг ^o C
• 1 Дж / кг C ^o = 10 ^-3 кДж / кг K = 10 ^-3 Дж / г C ^o = 10 ^-6 кДж / г C ^o = 2,389x10 ^-4 Btu / (фунт _м ^o F)
  

Для преобразования единиц используйте онлайн-конвертер единиц удельной теплоемкости.

См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и продуктов питания, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и обычных твердых веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.

Удельная теплоемкость - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Удельная теплоемкость ( с ) - это особый тип теплоемкости. Удельная теплоемкость - это термодинамическое свойство, которое устанавливает количество тепла, необходимое для повышения одной единицы массы вещества на один градус температуры. ^[1] Для веществ наблюдаются различные диапазоны значений удельной теплоемкости в зависимости от степени поглощения ими тепла. Термин «теплоемкость» может вводить в заблуждение, поскольку тепло q - это термин, относящийся к добавлению или отведению энергии через барьер для вещества или системы в результате увеличения или уменьшения температуры соответственно.Температурные изменения - это на самом деле изменения энергии. Следовательно, удельная теплоемкость и другие формы теплоемкости являются более точными показателями способности вещества поглощать энергию при повышении температуры вещества.

Единицы очень важны для выражения любого термодинамического свойства; то же самое верно и для теплоемкости. Энергия в виде тепла выражается в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж), которые являются наиболее распространенными единицами, связанными с энергией. Одна единица массы измеряется в граммах или килограммах с учетом удельной теплоемкости.Один грамм - это стандартная форма, используемая в таблицах значений удельной теплоемкости, но иногда встречаются ссылки с использованием одного килограмма. Один градус температуры измеряется по шкале Цельсия или Кельвина, но обычно по Цельсию. Наиболее часто встречающимися единицами измерения удельной теплоемкости являются Дж / (г • ° C).

Факторы, определяющие удельную теплоемкость [изменить | изменить источник]

Температура и давление [изменить | изменить источник]

Два фактора, которые изменяют удельную теплоемкость материала, - это давление и температура.Удельная теплоемкость определяется при стандартном постоянном давлении (обычно атмосферном) для материалов и обычно указывается при 25 ° C (298,15 K). Используется стандартная температура, поскольку удельная теплоемкость зависит от температуры и может изменяться при различных значениях температуры. ^[2] Удельная теплоемкость называется интенсивным свойством (en: Интенсивные и экстенсивные свойства интенсивным свойством). Пока температура и давление находятся на стандартных эталонных значениях и не происходит фазового перехода, значение удельной теплоемкости любого материала остается неизменным независимо от массы присутствующего материала. ^[1]

Энергетические степени свободы [изменить | изменить источник]

Значительный фактор в величине теплоемкости материала лежит на молекулярном уровне в энергетической области: степени свободы (физика и химия), степени свободы, доступные для материала в фазе (твердое тело, жидкость или газ), в которой нашлось. Энергетические степени свободы бывают четырех типов: поступательные, вращательные, вибрационные и электронные. Для достижения каждой степени свободы требуется минимальное количество энергии.Следовательно, количество энергии, которое может храниться в веществе, зависит от типа и количества энергетических степеней свободы, которые вносят вклад в вещество при данной температуре. ^[2] Жидкости обычно имеют больше низкоэнергетических режимов и больше энергетических степеней свободы, чем твердые тела и большинство газов. Этот более широкий диапазон возможностей в пределах степеней свободы обычно приводит к большей удельной теплоемкости жидких веществ, чем твердых веществ или газов. Эту тенденцию можно увидеть в en: Теплоемкость № Таблица удельных теплоемкостей Таблица удельных теплоемкостей и сравнение жидкой воды с твердой водой (лед), медью, оловом, кислородом и графитом.

Удельная теплоемкость используется для расчета количества тепла, поглощенного при добавлении энергии к материалу или веществу за счет повышения температуры в определенном диапазоне. Расчет количества тепла или энергии, добавляемой к материалу, является относительно простым процессом, если записаны начальная и конечная температуры материала, указана масса материала и известна удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость, масса материала и шкала температуры должны быть в одних и тех же единицах, чтобы точно выполнить расчет тепла.

Уравнение для расчета тепла ( q ) выглядит следующим образом:

Q = с × м × Δ T

В уравнении с - удельная теплоемкость в (Дж / г • ° C). м - масса вещества в граммах. Δ T относится к изменению температуры (° C), наблюдаемому в веществе. Согласно принятому соглашению начальная температура материала вычитается из конечной температуры после нагрева, так что Δ T составляет T _Final -T _Initial в уравнении.Подстановка всех значений в уравнение и умножение на них отменяет единицы массы и температуры, оставляя соответствующие единицы джоулей для тепла. Подобные расчеты полезны в en: Калориметрия калориметрия

1. ↑ ^{1,0 1,1} Ebbing, Darrell D .; Гаммон, Стивен Д. Общая химия. Бельмонт: Брукс / Коул, 2013. Печать. п. 242.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Engel, Thomas .; Рид, Филипп. Физическая химия. Бостон: Пирсон, 2013.Распечатать. С. 25-27.

Что такое удельная теплоемкость? (с рисунками)

Удельная теплоемкость - это измерение, используемое в термодинамике и калориметрии, которое устанавливает количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры данной массы определенного вещества на определенное количество. Хотя иногда используются разные шкалы измерения, этот термин обычно конкретно относится к количеству, необходимому для подъема 1 грамма какого-либо вещества на 1,8 ° F (1 ° Цельсия). Отсюда следует, что если к веществу добавить вдвое больше энергии, его температура должна увеличиться вдвое.Удельная теплоемкость обычно выражается в джоулях - единицах, обычно используемых в химии и физике для описания энергии. Это важный фактор в науке, технике и понимании климата Земли.

Нагрев и температура

Тепловая энергия и температура - это два разных понятия, и важно понимать разницу. Первый - это величина в термодинамике, которая описывает количество изменений, которые система может вызвать в окружающей среде.Передача этой энергии объекту заставляет его молекулы двигаться быстрее; это увеличение кинетической энергии измеряется или ощущается как повышение температуры.

Удельная теплоемкость и теплоемкость

Эти два свойства часто путают. Первый - это количество джоулей, необходимое для повышения температуры данной массы вещества на некоторую единицу. Всегда указывается «на единицу массы», например 0.45 Дж / г ° C, что представляет собой удельную теплоемкость железа или количество джоулей тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма железа на один градус Цельсия. Следовательно, это значение не зависит от количества железа.

Теплоемкость - иногда называемая «тепловой массой» - это количество джоулей, необходимое для повышения температуры определенной массы материала на 1.8 ° F (1 ° Цельсия) - это просто удельная теплоемкость материала, умноженная на его массу. Он измеряется в джоулях на ° C. Теплоемкость предмета из железа весом 100 г составит 0,45 х 100, что дает 45 Дж / ° C. Это свойство можно рассматривать как способность объекта накапливать тепло.

Удельная теплоемкость вещества более или менее верна в широком диапазоне температур, то есть энергия, необходимая для повышения температуры на один градус данного вещества, лишь незначительно отличается от своего начального значения.Однако это не применяется, когда вещество претерпевает изменение состояния. Например, если к некоторому количеству воды постоянно прикладывать тепло, это приведет к повышению температуры в соответствии с удельной теплоемкостью воды. Однако при достижении точки кипения дальнейшего повышения температуры не будет; вместо этого энергия пойдет на производство водяного пара. То же самое относится к твердым веществам при достижении точки плавления.

Устаревший показатель энергии - калория - основан на удельной теплоте воды.Одна калория - это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на 1,8 ° F (1 ° C) при нормальном давлении воздуха. Это эквивалентно 4,184 джоуля. Для удельной теплоемкости воды могут быть даны несколько иные значения, поскольку она немного меняется в зависимости от температуры и давления.

Эффекты

Различные вещества могут иметь очень разную теплоемкость.Например, у металлов, как правило, очень низкие значения. Это означает, что они быстро нагреваются и быстро остывают; они также имеют тенденцию значительно расширяться по мере нагревания. Это имеет значение для проектирования и проектирования: часто необходимо делать поправку на расширение металлических частей в конструкциях и оборудовании.

Вода, напротив, имеет очень высокую удельную теплоемкость - в девять раз больше, чем у железа, и в 32 раза больше, чем у золота.Из-за молекулярной структуры воды требуется много энергии для повышения ее температуры даже на небольшое количество. Это также означает, что теплая вода долго остывает.

Это свойство необходимо для жизни на Земле, поскольку вода оказывает значительное стабилизирующее влияние на глобальный климат.Зимой океаны медленно остывают и выделяют в окружающую среду значительное количество тепла, что помогает поддерживать относительно стабильную глобальную температуру. И наоборот, летом требуется много тепла, чтобы значительно повысить температуру океана. Это оказывает сдерживающее влияние на климат. Внутренние континентальные районы, удаленные от океана, испытывают гораздо более высокие температуры, чем прибрежные районы.

Удельная теплоемкость железа составляет 0,46 Дж / гС. Сколько джоулей потребуется, чтобы температура 150-граммового батончика поднялась с 25 до 60 ° C?

Наука

• Анатомия и физиология
• Астрономия
• Астрофизика
• Биология
• Химия
• наука о планете Земля
• Наука об окружающей среде
• Органическая химия
• Физика

Математика

• Алгебра
• Исчисление
• Геометрия
• Предалгебра
• Precalculus
• Статистика
• Тригонометрия

Гуманитарные науки

• Английская грамматика
• U.С. История

Смотрите также

• 
  Приложение для создания проектов
• 
  Расчет потолок подвесной армстронг
• 
  Септики выгребные ямы
• 
  Чертеж сверлильного станка
• 
  Технология сварки чугуна
• 
  Схема подключения датчик движения
• 
  Способы и виды сварки
• 
  Расчет провода по мощности 220
• 
  Блоки из стружки
• 
  Второй свет это что
• 
  Рейтинг стиральных машин по качеству и надежности 2020 до 20000 рублей