Jednou z hlavních charakteristik látky je její schopnost absorbovat a uvolňovat teplo. Měrná tepelná kapacita je veličina, která ukazuje, kolik energie je třeba vynaložit na zahřátí nebo ochlazení jednotky hmotnosti dané látky o 1 stupeň Celsia.
V případě vody je měrná tepelná kapacita 4,18 kJ / (kg * Kroupy). To znamená, že k zahřátí 1 kg vody na 1 stupeň je třeba vynaložit 4,18 kJ energie.
Nyní, když známe specifickou tepelnou kapacitu vody, můžeme vypočítat, kolik stupňů se zahřeje 3 kg vody, když se přidá 630 kj tepla. K tomu je třeba rozdělit přenesené teplo na hmotnost vody a specifickou tepelnou kapacitu:
ΔT = Q / (m * c)
kde ΔT je změna teploty, Q je přenesené teplo, m je hmotnost látky, c je specifická tepelná kapacita.
Jakou teplotu dosáhne 3 kg vody, když se přidá 630 kj tepla?
Pro výpočet teploty, které voda dosáhne přidáním určitého množství tepla, se používá vzorec:
- Q-množství tepla, kj
- m - hmotnost látky, kg
- C-měrná tepelná kapacita látky, kJ /(kg * °C)
- ΔT-změna teploty látky, °C
U vody je měrná tepelná kapacita přibližně 4,186 kJ / (kg * °c).
Pro výpočet změny teploty vody lze tedy použít následující vzorec:
- Q = 630 kj
- m = 3 kg
- c = 4,186 kJ / (kg * °c)
Vložením hodnot do vzorce získáme:
ΔT = 630 kj / (3 kg * 4,186 kJ / (kg * °c))
Změna teploty vody bude:
Když se tedy přidá 630 kj tepla, dosáhne 3 kg vody přibližně 50,60 °C.
Vstupní údaje a vzorec výpočtu
Pro výpočet je nutné mít následující vstupní údaje:
- Hmotnost vody (m) = 3 kg
- Přijaté teplo (Q) = 630 kj
- Měrná tepelná kapacita vody (c) = 4,186 kJ / (kg*°c)
Vzorec pro výpočet změny teploty vody:
- ΔT - změna teploty (ve stupních Celsia)
- Q-přijaté teplo (v joulech)
- m-hmotnost vody (v kilogramech)
- c-měrná tepelná kapacita vody (v J/(kg*°C)
Hodnota měrné tepelné kapacity vody
Tato hodnota pro vodu je přibližně 4,186 J / (G*°C). Právě tato konstanta umožňuje provádět výpočty související s ohřevem vody. Například podle vzorce Q = mcΔt, kde Q je množství tepla, m je hmotnost látky, c je specifická tepelná kapacita, Δt je změna teploty, lze určit, kolik tepla je potřeba ke zvýšení teploty vody o danou hodnotu.
Význam specifické tepelné kapacity vody je důležitým ukazatelem pro mnoho vědeckých a praktických výpočtů souvisejících s přenosem tepla a termodynamikou.
Výpočet změny teploty vody
U vody je měrná tepelná kapacita přibližně 4.186 J/(G*°C). Chcete-li tedy vypočítat změnu teploty vody, musíte použít následující vzorec:
- ΔT-změna teploty vody (ve stupních Celsia)
- Q-množství tepla (v J)
- m-hmotnost vody (v gramech)
- c-měrná tepelná kapacita vody (v J/(G * °C))
Použijeme-li tento vzorec na konkrétní úkol, kde je hmotnost vody 3 kg (nebo 3 000 g) a množství přidaného tepla je 630 kJ (nebo 630 000 J), dostaneme:
ΔT = 630 000 J / (3000 g * 4.186 J/(G * °C))
Voda se tak při přidání 630 kj tepla ohřeje na zhruba 50,6 stupně Celsia.
Výsledky výpočtu
K dispozici jsou 3 kg vody, které je třeba ohřát, když se přidá 630 kj tepla.
Pro výpočet tepla ohřevu se používá měrná tepelná kapacita vody 4,18 kJ / (kg·°c). Podle vzorce Q = M·C * ΔT, kde Q je teplo, m je hmotnost látky, c je specifická tepelná kapacita, ΔT je změna teploty.
Výpočet změny teploty lze provést pomocí vzorce ΔT = Q /(M·c).
Dosazením známých hodnot získáme ΔT = 630 kj / (3 kg·4,18 kJ/(kg·°c) = 50,36 °C.
Tímto způsobem se 3 kg vody zahřeje na 50,36 °C, když se přidá 630 kj tepla.
| Hmotnost vody (kg) | Teplo (kj) | Změna teploty (°C) |
|---|---|---|
| 3 | 630 | 50,36 |