As propriedades dos materiais. calor específico

O estudo dos fenômenos térmicos exigiu a introdução do conceito de físicos calor específico. Apesar de sua instável e depende de muitos fatores, este valor permite-lhe facilitar os cálculos não só no curso dos experimentos, mas também nas atividades de produção práticos.

O significado físico do calor específico, o que em unidades SI é medido em joules por quilograma-Kelvin, é a quantidade de calor (energia térmica) necessária para ponderar substância em uma kg alterou a sua temperatura por um Kelvin (graus).

A magnitude do calor específico é influenciada pela temperatura real da substância. A água aquecida a 20 ° C e 60 ° C, que tem valores diferentes que caracterizam um dado índice. Para substâncias básicas neles foi calculada a partir de estudos experimentais de calor específico. A fórmula foi derivado para a determinação da dependência entre vários valores. expressão matemática combina várias quantidades físicas. O primeiro é a capacidade de calor específico em si, que por simplicidade é tomado para estudo constante, em condições normalizadas. Às vezes, é calculada para as condições individuais, por exemplo, por vapor de água (a água aquecida a uma temperatura de 373 Kelvin ou 100 ° C). Isto é seguido por um valor que indica a quantidade de calor obtido (limpo) substância sob aquecimento (arrefecimento), a massa de aquecida (arrefecida) da substância, a diferença de temperatura, antes e após o processo está completo.

calor específico de grande importância na seleção de uma determinada substância como material de construção para utilização em vários sistemas de refrigeração ou sistemas de aquecimento. tem sido observado que materiais com a mesma massa, são utilizados para o aquecimento da diferente quantidade de energia calorífica. Os revestimentos de alumínio, por exemplo, para se obter fornecimento uniforme de calor a partir da radiação solar natural, e vai aquecer-se mais fortemente do que as mesmas estruturas feitas de madeira ou gesso convencional.

Considerando-se o betão com o calor específico de 1,000 J / kg-K, pode-se concluir que o calor de um kg de material por kelvin requerem energia de 1000 J. Wood para obter o mesmo efeito utilizando duas vezes mais calor do que a mesma massa de betão poroso . Isto não só afeta o conforto microclimática das instalações, mas também sobre as diferentes taxas de designs temperatura de alongamento.

De particular interesse em termos de processos de troca de calor é a água comum. Em seu exemplo pode ser claramente traçada, que o indicador "capacidade térmica específica" de cada substância é de grande influência de seu estado físico. Continuando o exemplo da água, revelou um padrão interessante. A 0 ° C, no estado líquido que tem um calor específico de 4,218, e a temperatura sobe para 40 ° C já 4,178 kJ / kg (* K). Mas para a temperatura de gelo degrau de 0 ° C a capacidade de calor cai para o nível de 2,11 kJ / kg (* K).

A água é um líquido com o mais alto calor específico. Para o próximo salto para um grau ou dá ela absorve um grande volume de calor do que qualquer outra substância. Essa água é utilizada quando é necessário fornecer calor artificial.

Por conveniência, uma tabela de outros do que os gráficos de desempenho específicas de calor calculada cálculos com um peso kg, tem uma coluna adicional para as expressões dada característica por litro (ou dm3) substância. Usando a tabela de dados, engenheiros e designers fazer a seleção dos materiais mais apropriados para a realização de seus planos e idéias. Com o advento de novos materiais com propriedades únicas expandiu significativamente variedade de escolha, mas até mesmo materiais simples e acessíveis às vezes são capazes de fazê-los competir.