Pregătite de: B. Horváthová
Dacă energia internă a unui corp scade în timpul schimbului de căldură, spunem că organismul se transferă căldură . Dacă energia internă a unui corp crește în timpul schimbului de căldură, spunem că corpul primește căldură. Căldură Q este o mărime fizică care este o măsură a schimbării energiei interne a unui corp în timpul încălzirii sau răcirii acestuia.
Căldura Q furnizată sau transferată este direct proporțională cu greutatea corporală și temperatura crește sau scade ∆t.
Următoarele se aplică căldurii Q: Q = c.m.∆t
Constanta de proportionalitate c - capacitate termică specifică, este definit de relația: c = Q/(m.∆t) = Q/(m.∆T)
Unitate: [c]= [Î]/([m]. [ .T]) = J.kg -1 .K -1
Capacitatea termică specifică este o constantă caracteristică pentru o anumită substanță. Valoarea sa numerică este egală cu căldura necesară pentru a crește temperatura unui corp de 1 kg cu 1 ° C.
Apa are o capacitate termică specifică c = 4180J.kg -1 .K -1; fier c = 452J.kg -1 .K -1; plumb c = 129 J.kg -1 .K -1 .
Metalele au o capacitate termică relativ mică, ceea ce le permite tratarea termică.
De asemenea, întâlnim măreție capacitatea termică a corpului, pentru care se aplică următoarele: C = Q /.T = Q /∆T
Unitate: [C] = [Q]/[ ∆T] = J.K -1
Valoarea sa numerică este egală cu căldura necesară pentru creșterea temperaturii corpului cu 1K.
În sistemul izolat termic, nu există schimb între corpuri și mediu. Poate avea loc între corpurile din interiorul sistemului.
Într-un sistem izolat de corpuri, căldura transferată de corpul mai cald la cel mai rece este egală cu căldura primită de corpul mai rece.
Căldura Q1 = c1.m1 (t1 - t) este căldura transferată de un corp mai cald,
Căldura Q2 = c2.m2 (t - t2) este căldura primită de un corp mai rece.
Schimbul de căldură va continua până când apare o stare de echilibru în care temperaturile unuia și ale celuilalt corp se egalizează cu temperatura rezultată t.
Conform acestei ecuații, putem, de exemplu, determina capacitatea de căldură specifică a unei substanțe, dacă cunoaștem capacitatea de căldură specifică a unei alte substanțe și măsurăm alte cantități.
Calorimetrele sunt utilizate pentru determinarea experimentală a capacității de căldură specifice.
Calorimetru este un vas izolat termic cu un agitator și un termometru.
Când introducem un corp cu o temperatură mai mare decât temperatura lichidului într-un calorimetru în care există un lichid, crește nu numai temperatura lichidului, ci și vasele, mixerele și termometrul.
De asemenea, putem crea acasă un sistem izolat termic, de exemplu folosind un termos sau o pungă termică.
Când schimbul de căldură are loc între un corp mai cald și apă mai rece într-un calorimetru, se aplică următoarele: c1.m1. (t1 - t) = c2.m2. (t - t2) + C. (t - t2), Unde C. (t - t2) este căldura primită de calorimetru și accesoriile sale.
Căldura de reacție care este eliberată în timpul reacțiilor chimice poate fi măsurată în calorimetre speciale.
Un obiect din aluminiu cântărind 0,80 kg și o temperatură de 250 ° C a fost plasat în apă cu o greutate de 1,5 kg și o temperatură de 15 ° C.
Care este temperatura sistemului după atingerea echilibrului, cu condiția ca schimbul de căldură să se producă numai între obiectul din aluminiu și apă?