I vardagsspråk använder människor termerna värme och temperatur omväxlande. Inom området termodynamik och fysik mer allmänt har de två termerna mycket olika betydelser. Om du försöker beräkna hur mycket värme som absorberas av något när du höjer temperaturen måste du förstå skillnaden mellan de två och hur man beräknar den ena från den andra. Du kan göra detta enkelt: bara multiplicera värmekapaciteten för det ämne som du värmer med ämnets massa och temperaturförändringen för att hitta den värme som absorberas.

TL; DR (för lång; Didn ' t Läs)

Beräkna värmeabsorption med formeln:

Q

\u003d mc
∆ T

Q

betyder att den värme som absorberas, m
är massan för det ämne som absorberar värme, c
är den specifika värmekapaciteten och ∆ T

är förändringen i temperatur.
Den första lagen för termodynamik och värme.

Den första lagen om termodynamik säger att förändringen i den inre energin hos ett ämne är summan av värmen som överförts till det och det arbete som utförts på det (eller värmen som överförts till det minus
det arbete som utförts av
den). "Work" är bara ett ord som fysiker använder för fysisk energiöverföring. Rörning av en kopp kaffe fungerar till exempel i vätskan i den, och du arbetar på ett föremål när du plockar upp det eller kastar det.

Värme är en annan form av energiöverföring, men det är en som äger rum när två föremål har olika temperaturer i förhållande till varandra. Om du lägger kallt vatten i en kastrull och slår på ugnen, värmer lågorna pannan och den heta pannan värmer vattnet. Detta höjer temperaturen på vattnet och ger det energi. Den andra lagen om termodynamik dikterar att värme endast flyter från hetare föremål till kallare, inte tvärtom.
Specifik värmekapacitet förklarad. specifik värmekapacitet. Olika ämnen behöver olika mängder energi för att överföras till dem för att höja temperaturen, och ämnets specifika värmekapacitet säger hur mycket det är. Detta är en kvantitet som ges symbolen c
och mätt i joule /kg grad Celsius. Kort sagt, värmekapaciteten berättar hur mycket värmeenergi (i joule) som behövs för att höja temperaturen på 1 kg av ett material med 1 grad C. Den specifika värmekapaciteten för vatten är 4181 J /kg grad C och den specifika värmekapacitet för bly är 128 J /kg grad C. Detta säger dig med en överblick att det tar mindre energi för att höja temperaturen på bly än det gör vatten.
Beräkna värmeabsorption

Du kan använda information i de två sista sektionerna tillsammans med en enkel formel för att beräkna värmeabsorptionen i en specifik situation. Allt du behöver veta är ämnet som värms upp, temperaturförändringen och ämnets massa. Ekvationen är:

Q

\u003d mc
∆ T

Här betyder Q
värme (vad du vill veta), m
betyder massa, c
betyder den specifika värmekapaciteten och ∆ T

är förändringen i temperatur. Du kan hitta förändringen i temperatur genom att subtrahera starttemperaturen från den slutliga temperaturen.

Tänk dig som exempel på att öka temperaturen på 2 kg vatten från 10 grader till 50 grader. ∆ T

\u003d (50 - 10) grader C \u003d 40 grader C. Från det sista avsnittet är den specifika värmekapaciteten för vatten 4181 J /kg grad C, så ekvationen ger :

Q

\u003d 2 kg × 4181 J /kg grad C × 40 grader C |

\u003d 334,480 J \u003d 334,5 kJ

Så det tar cirka 334,5 tusen joule (kJ) värme för att höja temperaturen på 2 kg vatten med 40 grader C.
Tips om alternativa enheter -

Ibland ges specifika värmekapaciteter i olika enheter . Till exempel kan det citeras i joule /gram grader C, kalorier /gram grader C eller joules /mol grader C. En kalori är en alternativ energienhet (1 kalori \u003d 4,144 joule), gram är 1/1000 kilogram och en mol (förkortad till mol) är en enhet som används i kemi. Så länge du använder konstanta enheter kommer formeln ovan att hålla.

Om den specifika värmen till exempel anges i joules /gram grad C, ange ämnets massa i gram också, eller alternativt konvertera den specifika värmekapaciteten i kilogram genom att multiplicera den med 1 000. Om värmekapaciteten anges i joule /mol grad C, är det lättast att ange ämnets massa i mol också. Om värmekapaciteten anges i kalorier /kg grad C kommer ditt resultat att vara i kalorier av värme istället för joule, som du kan konvertera efteråt om du behöver svaret i joules.

Om du stöter på Kelvin som en enhet för temperatur (symbol K), för temperaturändringar är detta exakt samma som Celsius, så du behöver inte göra någonting.