Tag Archives: toplotni kapacitet

Šta je to toplinski kapacitet tijela? Šta je specifični toplotni kapacitet?

June 10, 2017 admin Leave a comment

Toplinski kapacitet

Toplinski kapacitet (znak C) je fizikalna veličina koja pokazuje koliko topline treba nekomu tijelu dovesti da mu se temperatura povisi za 1 K (1°C).
Definirana je, dakle, omjerom topline (Q) koju tijelo razmjenjuje s okolinom i promjene temperature (∆T) tijela: C=Q/∆T.
Mjerna jedinica je džul po kelvinu (J/K).
Za plinove se razlikuju specifični toplinski kapacitet kod stalnoga tlaka (cp) i kod stalnoga volumena (cV).
Omjer tih dvaju kapaciteta (X = cp/cV) važna je veličina u opisivanju kružnih procesa u termodinamici, npr. jednadžba je adijabate pVx = konstanta, gdje je p tlak, a V volumen idealnoga plina.
Toplinski kapacitet koji se odnosi na masu neke tvari naziva se specifični toplinski kapacitet.

Razlikujemo toplinske kapacitete pri stalnom tlaku (p) i pri stalnom volumenu (V):

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1264aa164385604c4594a6d9977412b7e41bd986" alt="{displaystyle C_{p}=left({frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}right)_{p}=left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p}}" width="13342.5" height="2802.6">

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/648b9f7cae579f5acaae1380c3b7a45ad27c18d8" alt="{displaystyle C_{V}=left({frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}right)_{V}=left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{V}}" width="13906.7" height="2659.1">

Mjerna jedinica za toplinski kapacitet u sustavu SI je džul po kelvinu (J/K).

Molarni toplinski kapacitet – kapacitet po molu tvari:

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7a0dfe6728a0b50eacad8ad70cc8d65799af2b7f" alt="{displaystyle c_{p,V,mol.}={frac {C_{p,V}}{n}}={frac {1}{n}}left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p,V}}" width="13756.3" height="2874.4">

Mjerna jedinica SI je džul po mol-kelvinu (J/molK).

Specifični toplinski kapacitet – kapacitet po jedinici mase:

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c620536b6ebc1fd5adb218ba9078e015085956a1" alt="{displaystyle c_{p,V}={frac {C_{p,V}}{m}}={frac {1}{m}}left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p,V}}" width="12464.8" height="2874.4">

Mjerna jedinica SI je džul po kilogram-kelvinu (J/kgK).

Molarni se toplinski kapaciteti elemenata na dovoljno visokoj temperaturi (~300 K) međusobno vrlo malo razlikuju i kreću se oko 26,12 J/molK .

Mayerova relacija daje vezu između c_p,mol. i c_V,mol. idealnog plina:

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/11de7c90e87c5d144ef728550d351e08486c5328" alt="{displaystyle C_{p}-C_{V}=nR,}" width="6614.8" height="1223.9">

<img decoding="async" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bf868f5e8c9125705ab05c6085a0ca4da402c72c" alt="{displaystyle c_{p,mol.}-c_{V,mol.}=R,}" width="8589.2" height="1223.9">

gdje je n množina tvari, a R je plinska konstanta, R=8,314 J/molK.

Različite okolnosti mogu utjecati na promjenu specifične topline tvari, tipično promjena agregatnog staǌa. Također, promjene tlaka ili volumena tvari tijekom grijaǌa (što se posebno izraženo vidi kod plinova) utječu na mjereǌe specifične topline, iako ne utječu nužno ili izraženo na sam iznos specifične topline. Na primjer, možemo promatrati vodu i iznos ǌene specifične topline u tri različite okolnosti:

pri temperaturi od 100 °C (para): 2,08 kJ/(kg·K)
pri temperaturi od 25 °C (tekućina): 4,1813 kJ/(kg·K)
pri temperaturi od -10 °C (led): 2,05 kJ/(kg·K)

Toplina koju je tvari potrebno dovesti da bi se promijenilo agregatno staǌe se ne ubraja u specifičnu toplinu, budući da temperatura tijela za to vrijeme niti ne raste, već se naziva latentnom toplinom.

Izvori

Hrvatska enciklopedija (LZMK); broj 10 (Sl-To), str. 811. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2008.g. ISBN 978-953-6036-40-0

Glavni izvor: Tekst je u cjelosti kopiran sa Wikipedie!

Eksperimentalna fizika, Eksperimentalne metode fizike, Fizika u svakodnevnici, Jednostavni eksperimenti/pokusi, Termodinamika

Pokus/eksperiment sa balonom otpornim na plamen i toplotni kapacitet

April 19, 2017 admin Leave a comment

Balon otporan na plamen

Potrebna su vam dva balona, sveća, šibica i voda. Prvi balon naduvajte, upalite sveću i demonstrirajte kako balon eksplodira u dodiru sa plamenom. Drugi balon napunite vodom i ponovite postupak, deca će biti iznenađena počto balon ne puca jer ga voda koja je u njemu hladi, tj. apsorbuje toplotu plamena.

Izvor: http://www.najboljamamanasvetu.com/2015/11/kul-eksperimenti-koje-mozete-da-probate-kod-kuce-i-odusevite-decu/?slika=10

Fizikalno obrazloženje:

Kad se balon napuni vodom umjesto zrakom, voda apsorbira većinu topline, tako da guma od balona ne bude jako vruća. Voda ima vrlo visoki toplotni kapacitet, mnogo veći od zraka, tako da će zadržati balon od pucanja.

Ukratko:

Toplinski kapacitet (znak C) je fizička veličina koja pokazuje koliko toplote treba nekom telu dovesti da mu se temperatura povisi za 1 K (1°C). Definisana je odnosom toplote (Q) koju telo razmenjuje s okolinom i promene temperature (∆T) tela: C=Q/∆T. Merna jedinica je džul po kelvinu (J/K).

Eksperimentalna fizika, Eksperimentalne metode fizike, Fizika u svakodnevnici, Jednostavni eksperimenti/pokusi, Termodinamika

Pokus/eksperiment sa balonom otpornim na plamen i toplotni kapacitet

April 19, 2017 admin Leave a comment

Balon otporan na plamen

Izvor: http://www.najboljamamanasvetu.com/2015/11/kul-eksperimenti-koje-mozete-da-probate-kod-kuce-i-odusevite-decu/?slika=10

Fizikalno obrazloženje:

Ukratko:

www.svafizika.org

Tag Archives: toplotni kapacitet

Šta je to toplinski kapacitet tijela? Šta je specifični toplotni kapacitet?

Toplinski kapacitet

Izvori

Pokus/eksperiment sa balonom otpornim na plamen i toplotni kapacitet

Balon otporan na plamen

Pokus/eksperiment sa balonom otpornim na plamen i toplotni kapacitet

Balon otporan na plamen

Stranica o prirodi i svemu vezanom za prirodu.