概念を理解する
* 熱伝達: 異なる温度のオブジェクトが接触すると、熱は熱平衡(同じ温度)に達するまで、より熱いオブジェクトから冷たいオブジェクトに流れます。
* 比熱容量: 1グラムの物質の温度を1度上昇させるのに必要な熱エネルギーの量。
計算
1。変数を識別します:
*金属の質量(M₁):120グラム
*金属の初期温度(T₁):88°C
*質量の水(M₂):250グラム
*水の初期温度(T₂):16°C
*混合物の最終温度(T):17.5°C
*水の比熱容量(C₂):4.184 j/g°C(これは金属で同じであると仮定しますが、金属を知っている場合は、その比熱容量を使用できます)
2。熱伝達方程式:を適用します
金属(Q₁)によって失われた熱は、水によって得られる熱に等しくなります。
Q₁=Q₂
*q₁=m₁ *c₁ *(t₁ -t)
*q₂=m₂ *c₂ *(t -t₂)
3。金属の比熱容量を解決する(C₁):
C₁を除く他のすべての変数を知っているため、方程式を再配置して解決できます。
m₁ *c₁ *(t₁ -t)=m₂ *c₂ *(t -t₂)
c₁=(m₂ *c₂ *(t -t₂)) /(m₁ *(t₁ -t)))
c₁=(250 g * 4.184 j / g°C *(17.5°C -16°C)) /(120 g *(88°C -17.5°C)))
C₁≈0.42j/g°C
結論
金属の比熱容量は約0.42 j/g°Cです。
重要な注意: 水の比熱容量は一般的な値ですが、金属の比熱容量は金属の種類によって異なります。金属のアイデンティティがわかっている場合は、その比熱容量を調べて計算を検証できます。