2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Tijelo koje primi određenu količinu toplotne energije može promijeniti svoju temperaturu ili svoje fizičko stanje, odnosno čvrsto, tečno i plinovito. Varijacija temperature nastaje zbog povećanja kretanja sastavnih čestica tijela, u ovom slučaju, količina topline koju je tijelo primilo naziva se osjetljivom toplinom. Ako slučajno tijelo promijeni fizičko stanje pri konstantnoj temperaturi, kažemo da se količina topline naziva latentna toplina. Ali šta je toplota? Kako se prenosi?
Toplota je toplotna energija u tranzitu koja je određena temperaturnom razlikom između uključenih sistema. Toplota teče od tijela više temperature do tijela niže temperature i može se prenijeti s jednog tijela na drugo na sljedeće načine:
- Vožnja
- konvekcija
- Zračenje
Izraz toplota se koristi u smislu označavanja prenesene energije. Označena slovom Q jedinica toplote u Međunarodnom sistemu jedinica je džul J, u čast engleskog fizičara Jamesa Prescotta Joulea.
Sve u svemu, najčešće korištena jedinica je kalorija (cal), međutim možemo je povezati sa džulom na sljedeći način: 1 cal=4, 18 J.
Termički kapacitet i specifična toplota
Pod pretpostavkom da nema promjene u fizičkom stanju, zamislite tijelo koje prima određenu količinuenergije i promeni njenu temperaturu. Zove se toplotni kapacitet C, koji se naziva i toplotni kapacitet, ili količnik između količine toplote Q i temperaturne varijacije koju trpi telo (Δt), da vidimo:
Jedinica toplotnog kapaciteta je kalorija po stepenu Celzijusa (cal/°C).
Specifična toplota, takođe nazvana toplotni kapacitet, definisana je kao numerička vrednost količine toplote koja izaziva varijaciju od jednog stepena Celzijusa u jednom gramu supstance.
Matematički definišemo kao odnos između toplotnog kapaciteta i mase tela.
Jedinica specifične toplote je kal/g.°C.
Osnovna jednadžba kalorimetrije
Kombinujući jednačine koje definišu toplotni kapacitet i specifičnu toplotu, možemo doći do jednačine koja obezbeđuje količinu osetljive toplote koju razmenjuje telo mase m kada se podvrgne varijaciji svoje temperature.
Gde je c specifična toplota supstance, a ΔT je promena temperature supstance.
Najčešće korištene jedinice specifične topline su:
Pošto je 1 kal jednak približno 4, 1855 J.
U tabeli ispod predstavljamo vrednosti specifične toplote nekih supstanci:
