ปริมาณพลังงานที่ต้องจ่ายให้กับสาร 1 กรัมเพื่อให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1°C ตามคำจำกัดความ ในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กรัมขึ้น 1°C ต้องใช้พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา 4.18 J พจนานุกรมนิเวศวิทยา

ความร้อนจำเพาะ- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อเรื่องพลังงานโดยทั่วไป ความร้อนจำเพาะของ ENSH ...

ความร้อนจำเพาะ- ทางกายภาพ ปริมาณที่วัดจากปริมาณความร้อนที่ต้องทำให้สาร 1 กิโลกรัมร้อนขึ้น 1 K (ซม.) หน่วย SI ของความจุความร้อนจำเพาะ (ซม.) ต่อกิโลกรัมเคลวิน (J กก.∙K)) ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

ความร้อนจำเพาะ- savitoji šiluminė talpa statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. ความจุความร้อนต่อมวลหน่วย ความจุความร้อนมวล ความจุความร้อนจำเพาะ vok ไอเกนแวร์เม่, f; spezifische Wärme, f; spezifische Wärmekapazität, f rus. ความจุความร้อนมวล, f;… … Fizikos terminų žodynas

ดูความจุความร้อน... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

ความร้อนจำเพาะ- ความร้อนจำเพาะ... พจนานุกรมคำพ้องความหมายทางเคมี I

ความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซ- - หัวข้อ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ EN ความร้อนจำเพาะของก๊าซ ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมัน- - หัวข้อ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ EN ความร้อนจำเพาะของน้ำมัน ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

ความจุความร้อนจำเพาะที่ความดันคงที่- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป ความร้อนจำเพาะของ EN ที่ความดันคงที่cpความร้อนจำเพาะความดันคงที่ ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

ความจุความร้อนจำเพาะที่ปริมาตรคงที่- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป ความร้อนจำเพาะของ EN ที่ปริมาตรคงที่ ความร้อนจำเพาะของปริมาตรคงที่Cv ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

หนังสือ

• พื้นฐานทางกายภาพและทางธรณีวิทยาของการศึกษาการเคลื่อนที่ของน้ำในขอบเขตอันลึกล้ำโดย V.V. Trushkin โดยทั่วไปแล้วหนังสือเล่มนี้อุทิศให้กับกฎการควบคุมอุณหภูมิของน้ำด้วยตนเองด้วยตัวโฮสต์ซึ่งค้นพบโดยผู้เขียนในปี 1991 ที่ จุดเริ่มต้นของหนังสือ ทบทวนภาวะความรู้ปัญหาการเคลื่อนไหวลึก...

ความจุความร้อนคือความสามารถในการดูดซับความร้อนจำนวนหนึ่งระหว่างการให้ความร้อนหรือปล่อยออกมาระหว่างการทำความเย็น ความจุความร้อนของร่างกายคืออัตราส่วนของปริมาณความร้อนเพียงเล็กน้อยที่ร่างกายได้รับต่อการเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่สอดคล้องกัน ค่านี้วัดเป็น J/K ในทางปฏิบัติ จะใช้ค่าที่แตกต่างกันเล็กน้อย - ความจุความร้อนจำเพาะ

คำนิยาม

ความจุความร้อนจำเพาะหมายถึงอะไร? นี่คือปริมาณที่เกี่ยวข้องกับปริมาณของสารหนึ่งหน่วย ดังนั้น ปริมาณของสารจึงสามารถวัดเป็นลูกบาศก์เมตร กิโลกรัม หรือแม้แต่โมลได้ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับอะไร? ในวิชาฟิสิกส์ ความจุความร้อนขึ้นอยู่กับหน่วยเชิงปริมาณโดยตรง ซึ่งหมายความว่าความจุความร้อนจะแยกความแตกต่างระหว่างความจุความร้อนของโมลาร์ มวล และปริมาตร ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง คุณจะไม่ต้องเจอกับการวัดฟันกราม แต่คุณจะพบกับการวัดอื่นๆ ตลอดเวลา

ความจุความร้อนจำเพาะส่งผลต่ออะไร?

คุณรู้ว่าความจุความร้อนคืออะไร แต่ค่าใดที่ส่งผลต่อตัวบ่งชี้ยังไม่ชัดเจน ค่าความจุความร้อนจำเพาะได้รับผลกระทบโดยตรงจากองค์ประกอบหลายอย่าง ได้แก่ อุณหภูมิของสาร ความดัน และคุณลักษณะทางอุณหพลศาสตร์อื่นๆ

เมื่ออุณหภูมิของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น ความจุความร้อนจำเพาะของผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น แต่สารบางชนิดจะมีเส้นโค้งที่ไม่เป็นเชิงเส้นโดยสิ้นเชิงในการพึ่งพาอาศัยกันนี้ ตัวอย่างเช่นเมื่อตัวบ่งชี้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากศูนย์ถึงสามสิบเจ็ดองศา ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำจะเริ่มลดลงและหากขีด จำกัด อยู่ระหว่างสามสิบเจ็ดถึงหนึ่งร้อยองศา ในทางกลับกันตัวบ่งชี้จะ เพิ่มขึ้น.

เป็นที่น่าสังเกตว่าพารามิเตอร์ยังขึ้นอยู่กับลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของผลิตภัณฑ์ (ความดัน ปริมาตร ฯลฯ) ที่ได้รับอนุญาตให้เปลี่ยนแปลงได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนจำเพาะที่ความดันคงที่และปริมาตรคงที่จะแตกต่างกัน

จะคำนวณพารามิเตอร์ได้อย่างไร?

คุณสนใจว่าความจุความร้อนคืออะไร? สูตรการคำนวณเป็นดังนี้: C=Q/(m·ΔT) ความหมายเหล่านี้คืออะไร? Q คือปริมาณความร้อนที่ผลิตภัณฑ์ได้รับเมื่อถูกความร้อน (หรือปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์ระหว่างการทำให้เย็นลง) m คือมวลของผลิตภัณฑ์ และ ΔT คือความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสุดท้ายและอุณหภูมิเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์ ด้านล่างนี้เป็นตารางความจุความร้อนของวัสดุบางชนิด

คุณจะพูดอะไรเกี่ยวกับการคำนวณความจุความร้อน?

การคำนวณความจุความร้อนไม่ใช่งานที่ง่ายที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้วิธีทางอุณหพลศาสตร์เพียงอย่างเดียว เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณให้แม่นยำกว่านี้ ดังนั้นนักฟิสิกส์จึงใช้วิธีการทางฟิสิกส์เชิงสถิติหรือความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ จะคำนวณก๊าซได้อย่างไร? ความจุความร้อนของก๊าซคำนวณโดยการคำนวณพลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของแต่ละโมเลกุลในสาร การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสามารถแปลหรือหมุนได้ และภายในโมเลกุลอาจมีทั้งอะตอมหรือการสั่นสะเทือนของอะตอม สถิติคลาสสิกกล่าวว่าสำหรับแต่ละระดับความอิสระของการเคลื่อนที่แบบหมุนและการเคลื่อนที่แบบแปลค่า จะมีค่าโมลาร์ที่เท่ากับ R/2 และสำหรับระดับความอิสระของการสั่นแต่ละระดับ ค่าจะเท่ากับ R กฎนี้เรียกอีกอย่างว่ากฎแห่งการแบ่งส่วน .

ในกรณีนี้ อนุภาคของก๊าซเชิงเดี่ยวมีระดับความเป็นอิสระในการแปลเพียงสามระดับ ดังนั้นความจุความร้อนจึงควรเท่ากับ 3R/2 ซึ่งสอดคล้องกับการทดลองเป็นอย่างดี แต่ละโมเลกุลของก๊าซไดอะตอมมิกมีความแตกต่างกันด้วยระดับความเป็นอิสระในการแปล 3 ระดับ ระดับการหมุน 2 ระดับ และระดับความสั่นสะเทือน 1 องศา ซึ่งหมายความว่ากฎการแบ่งส่วนจะเท่ากับ 7R/2 และจากประสบการณ์ได้แสดงให้เห็นว่าความจุความร้อนของก๊าซไดอะตอมมิกหนึ่งโมล ที่อุณหภูมิปกติคือ 5R/2 เหตุใดจึงมีความคลาดเคลื่อนระหว่างทฤษฎีเช่นนี้? ทุกอย่างเชื่อมโยงกับความจริงที่ว่าเมื่อสร้างความจุความร้อนจำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของควอนตัมต่าง ๆ หรืออีกนัยหนึ่งเพื่อใช้สถิติควอนตัม อย่างที่คุณเห็น ความจุความร้อนเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างซับซ้อน

กลศาสตร์ควอนตัมกล่าวว่าระบบอนุภาคใดก็ตามที่สั่นสะเทือนหรือหมุน รวมถึงโมเลกุลของก๊าซ สามารถมีค่าพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องที่แน่นอนได้ ถ้าพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนในระบบที่ติดตั้งไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นการแกว่งของความถี่ที่ต้องการ การแกว่งเหล่านี้จะไม่ส่งผลต่อความจุความร้อนของระบบ

ในของแข็ง การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมคือการสั่นสะเทือนที่อ่อนแอใกล้กับตำแหน่งสมดุลบางตำแหน่ง ซึ่งใช้กับโหนดของโครงตาข่ายคริสตัล อะตอมมีระดับความอิสระในการสั่นสะเทือนสามระดับ และตามกฎหมาย ความจุความร้อนโมลของวัตถุที่เป็นของแข็งเท่ากับ 3nR, โดยที่ n คือจำนวนอะตอมที่มีอยู่ในโมเลกุล ในทางปฏิบัติ ค่านี้คือขีดจำกัดความจุความร้อนของร่างกายที่มีแนวโน้มที่อุณหภูมิสูง ค่านี้จะเกิดขึ้นได้จากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิปกติขององค์ประกอบหลายชนิด ซึ่งใช้ได้กับโลหะและสารประกอบธรรมดา ความจุความร้อนของตะกั่วและสารอื่นๆ ก็ถูกกำหนดด้วย

แล้วอุณหภูมิต่ำล่ะ?

เรารู้อยู่แล้วว่าความจุความร้อนคืออะไรแต่ถ้าเราพูดถึงอุณหภูมิต่ำแล้วค่าจะคำนวณได้อย่างไร? หากเรากำลังพูดถึงอุณหภูมิต่ำ ความจุความร้อนของวัตถุที่เป็นของแข็งจะกลายเป็นสัดส่วน ต 3 หรือที่เรียกว่ากฎความจุความร้อนของเดบาย เกณฑ์หลักในการแยกแยะอุณหภูมิสูงจากอุณหภูมิต่ำคือการเปรียบเทียบตามปกติกับลักษณะพารามิเตอร์ของสารเฉพาะ - นี่อาจเป็นลักษณะหรืออุณหภูมิ Debye q D ค่าที่นำเสนอกำหนดโดยสเปกตรัมการสั่นสะเทือนของอะตอมในผลิตภัณฑ์และขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึกอย่างมาก

ในโลหะ การนำอิเล็กตรอนมีส่วนช่วยในเรื่องความจุความร้อน ความจุความร้อนส่วนนี้คำนวณโดยใช้สถิติ Fermi-Dirac ซึ่งนำอิเล็กตรอนมาพิจารณาด้วย ความจุความร้อนอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะซึ่งเป็นสัดส่วนกับความจุความร้อนปกติมีค่าค่อนข้างน้อย และมีส่วนทำให้เกิดความจุความร้อนของโลหะที่อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์เท่านั้น จากนั้นความจุความร้อนของโครงตาข่ายจะมีขนาดเล็กมากและสามารถละเลยได้

ความจุความร้อนมวล

ความจุความร้อนจำเพาะโดยมวลคือปริมาณความร้อนที่ต้องเติมลงในมวลต่อหน่วยของสารเพื่อให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ตามอุณหภูมิหนึ่งหน่วย ปริมาณนี้กำหนดด้วยตัวอักษร C และมีหน่วยวัดเป็นจูลหารด้วยกิโลกรัมต่อเคลวิน - J/(kg K) นั่นคือทั้งหมดสำหรับความจุความร้อนมวล

ความจุความร้อนเชิงปริมาตรคืออะไร?

ความจุความร้อนตามปริมาตรคือความร้อนจำนวนหนึ่งที่ต้องจ่ายให้กับผลิตภัณฑ์หนึ่งหน่วยปริมาตรเพื่อให้ความร้อนต่อหน่วยอุณหภูมิ ตัวบ่งชี้นี้มีหน่วยวัดเป็นจูลต่อลูกบาศก์เมตรต่อเคลวินหรือ J/(m³·K) ในหนังสืออ้างอิงการก่อสร้างหลายเล่ม จะเป็นการพิจารณาความจุความร้อนจำเพาะมวลในงาน

การใช้ความจุความร้อนในอุตสาหกรรมก่อสร้างในทางปฏิบัติ

วัสดุที่ใช้ความร้อนจำนวนมากถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการก่อสร้างผนังทนความร้อน นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับบ้านที่มีการทำความร้อนเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น เตา ผลิตภัณฑ์และผนังที่ใช้ความร้อนสูงที่สร้างขึ้นจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะสะสมความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ เก็บไว้ในช่วงที่ให้ความร้อน และค่อยๆ ปล่อยความร้อนออกมาหลังจากปิดระบบ จึงช่วยให้คุณรักษาอุณหภูมิที่ยอมรับได้ตลอดทั้งวัน

ดังนั้นยิ่งมีความร้อนสะสมอยู่ในโครงสร้างมากเท่าไร อุณหภูมิในห้องก็จะสบายและคงที่มากขึ้นเท่านั้น

เป็นที่น่าสังเกตว่าอิฐและคอนกรีตธรรมดาที่ใช้ในการก่อสร้างบ้านมีความจุความร้อนต่ำกว่าโพลีสไตรีนที่ขยายตัวอย่างมาก หากเราใช้อีโควูล จะมีความจุความร้อนมากกว่าคอนกรีตถึงสามเท่า ควรสังเกตว่าไม่ใช่เพื่อสิ่งใดที่มีมวลอยู่ในสูตรคำนวณความจุความร้อน ด้วยคอนกรีตหรืออิฐที่มีมวลมหาศาลเมื่อเทียบกับอีโควูล ช่วยให้ผนังหินของโครงสร้างสามารถสะสมความร้อนจำนวนมหาศาล และลดความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละวันได้อย่างราบรื่น เฉพาะฉนวนที่มีมวลต่ำในบ้านเฟรมทั้งหมดถึงแม้จะมีความจุความร้อนที่ดี แต่ก็เป็นพื้นที่ที่อ่อนแอที่สุดของเทคโนโลยีเฟรมทั้งหมด เพื่อแก้ปัญหานี้ บ้านทุกหลังจึงติดตั้งเครื่องสะสมความร้อนที่น่าประทับใจ มันคืออะไร? เหล่านี้เป็นชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีมวลขนาดใหญ่และมีความจุความร้อนค่อนข้างดี

ตัวอย่างตัวสะสมความร้อนในชีวิตจริง

มันจะเป็นอะไร? ตัวอย่างเช่นผนังอิฐภายในบางส่วน เตาหรือเตาผิงขนาดใหญ่ การพูดนานน่าเบื่อคอนกรีต

เฟอร์นิเจอร์ในบ้านหรืออพาร์ตเมนต์เป็นตัวสะสมความร้อนที่ดีเยี่ยม เนื่องจากไม้อัด แผ่นไม้อัด และไม้สามารถกักเก็บความร้อนต่อน้ำหนักกิโลกรัมได้มากกว่าอิฐฉาวโฉ่ถึงสามเท่า

ตัวสะสมความร้อนมีข้อเสียหรือไม่? แน่นอนว่าข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือต้องออกแบบตัวสะสมความร้อนในขั้นตอนการสร้างแบบจำลองของบ้านเฟรม นี่เป็นเพราะว่ามันหนักและจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อสร้างรากฐานแล้วลองจินตนาการว่าวัตถุนี้จะรวมเข้ากับการตกแต่งภายในได้อย่างไร เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การบอกว่าคุณจะต้องคำนึงถึงไม่เพียง แต่มวลเท่านั้น แต่คุณจะต้องประเมินทั้งสองลักษณะในงานของคุณ: มวลและความจุความร้อน ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้ทองคำที่มีน้ำหนักเหลือเชื่อ 20 ตันต่อลูกบาศก์เมตรเป็นตัวสะสมความร้อน ผลิตภัณฑ์ก็จะทำงานได้ดีกว่าคอนกรีตลูกบาศก์ที่มีน้ำหนัก 2.5 ตันเพียง 23 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

สารใดที่เหมาะกับตัวสะสมความร้อนมากที่สุด?

ผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุดสำหรับตัวสะสมความร้อนไม่ใช่คอนกรีตและอิฐ! ทองแดง ทองแดง และเหล็กรับมือกับงานนี้ได้ดี แต่ก็มีน้ำหนักมาก ผิดปกติพอสมควร แต่ตัวสะสมความร้อนที่ดีที่สุดคือน้ำ! ของเหลวมีความจุความร้อนที่น่าประทับใจ ซึ่งใหญ่ที่สุดในบรรดาสารที่เรามีอยู่ เฉพาะก๊าซฮีเลียม (5190 J/(kg K) และไฮโดรเจน (14300 J/(kg K)) เท่านั้นที่มีความจุความร้อนมากกว่า แต่ก็เป็นปัญหาในการใช้งานในทางปฏิบัติ หากต้องการและจำเป็น โปรดดูตารางความจุความร้อน ของสารที่คุณต้องการ

คุณคิดว่าอะไรจะร้อนเร็วกว่าบนเตา: น้ำหนึ่งลิตรในกระทะหรือในกระทะนั้นหนัก 1 กิโลกรัม มวลของวัตถุเท่ากัน สันนิษฐานได้ว่าความร้อนจะเกิดขึ้นในอัตราเดียวกัน

แต่นั่นไม่เป็นเช่นนั้น! คุณสามารถทำการทดลองได้ โดยวางกระทะเปล่าบนกองไฟสักครู่ แต่อย่าให้ไหม้ และจำไว้ว่าหม้อร้อนแค่ไหน แล้วเทลงในกระทะโดยให้มีน้ำหนักเท่ากันกับน้ำหนักของกระทะ ตามทฤษฎีแล้ว น้ำควรร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิเดียวกันกับกระทะเปล่าโดยใช้เวลาเป็นสองเท่า เนื่องจากในกรณีนี้ ทั้งสองจะร้อนขึ้นทั้งน้ำและกระทะ

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคุณจะรอนานกว่านี้ถึงสามเท่า คุณก็จะมั่นใจได้ว่าน้ำจะยังคงร้อนน้อยลง จะใช้เวลาน้ำนานกว่าเกือบสิบเท่าเพื่อให้ได้อุณหภูมิเดียวกันกับกระทะที่มีน้ำหนักเท่ากัน ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? อะไรป้องกันไม่ให้น้ำร้อนขึ้น? เหตุใดเราจึงควรเสียน้ำร้อนที่ใช้แก๊สเพิ่มเมื่อปรุงอาหาร? เนื่องจากมีปริมาณทางกายภาพที่เรียกว่าความจุความร้อนจำเพาะของสาร

ความจุความร้อนจำเพาะของสาร

ค่านี้แสดงปริมาณความร้อนที่ต้องถ่ายเทไปยังร่างกายที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม เพื่อให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส วัดเป็น J/(กก. * ˚С) ค่านี้มีอยู่ไม่ใช่เพราะความตั้งใจของตัวเอง แต่เป็นเพราะความแตกต่างในคุณสมบัติของสารต่างๆ

ความร้อนจำเพาะของน้ำสูงกว่าความร้อนจำเพาะของเหล็กประมาณสิบเท่า ดังนั้นกระทะจะร้อนเร็วกว่าน้ำในนั้นสิบเท่า สงสัยว่าความจุความร้อนจำเพาะของน้ำแข็งคือครึ่งหนึ่งของน้ำ ดังนั้นน้ำแข็งจะร้อนเร็วกว่าน้ำถึงสองเท่า น้ำแข็งละลายง่ายกว่าการให้น้ำร้อน ถึงแม้จะฟังดูแปลกแต่ก็เป็นข้อเท็จจริง

การคำนวณปริมาณความร้อน

ความจุความร้อนจำเพาะถูกกำหนดโดยตัวอักษร คและ ใช้ในสูตรคำนวณปริมาณความร้อน:

ถาม = ค*ม*(t2 - t1)

โดยที่ Q คือปริมาณความร้อน
c - ความจุความร้อนจำเพาะ
ม. - น้ำหนักตัว
t2 และ t1 คืออุณหภูมิร่างกายสุดท้ายและอุณหภูมิเริ่มต้น ตามลำดับ

สูตรความจุความร้อนจำเพาะ: ค = คิว / ม*(t2 - t1)

คุณยังสามารถแสดงจากสูตรนี้:

• m = Q / c*(t2-t1) - น้ำหนักตัว
• t1 = t2 - (Q / c*m) - อุณหภูมิร่างกายเริ่มต้น
• t2 = t1 + (Q / c*m) - อุณหภูมิร่างกายสุดท้าย
• Δt = t2 - t1 = (Q / c*m) - ความแตกต่างของอุณหภูมิ (เดลต้า t)

แล้วความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซล่ะ?ทุกอย่างสับสนมากขึ้นที่นี่ ด้วยของแข็งและของเหลวสถานการณ์จะง่ายขึ้นมาก ความจุความร้อนจำเพาะของมันคือค่าคงที่ ทราบ และคำนวณได้ง่าย สำหรับความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซ ค่านี้จะแตกต่างกันมากในสถานการณ์ที่ต่างกัน มาดูอากาศเป็นตัวอย่าง ความจุความร้อนจำเพาะของอากาศขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ความชื้น และความดันบรรยากาศ

ในเวลาเดียวกันเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปริมาตรของก๊าซจะเพิ่มขึ้น และเราจำเป็นต้องป้อนค่าอื่น - ปริมาตรคงที่หรือแปรผัน ซึ่งจะส่งผลต่อความจุความร้อนด้วย ดังนั้นเมื่อคำนวณปริมาณความร้อนสำหรับอากาศและก๊าซอื่น ๆ จะใช้กราฟพิเศษของความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซขึ้นอยู่กับปัจจัยและเงื่อนไขต่างๆ

ความร้อนจำเพาะคือพลังงานที่ต้องใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของสารบริสุทธิ์ 1 กรัมขึ้น 1° พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและสถานะการรวมตัว: ก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง หลังจากการค้นพบ การพัฒนารอบใหม่ได้เริ่มขึ้นในอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเป็นศาสตร์แห่งพลังงานชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับความร้อนและการทำงานของระบบ

ตามกฎแล้ว ความจุความร้อนจำเพาะและอุณหพลศาสตร์พื้นฐานถูกนำมาใช้ในการผลิตหม้อน้ำและระบบที่ออกแบบมาสำหรับระบายความร้อนรถยนต์ เช่นเดียวกับในด้านเคมี วิศวกรรมนิวเคลียร์ และอากาศพลศาสตร์ หากคุณต้องการทราบวิธีคำนวณความจุความร้อนจำเพาะ โปรดอ่านบทความที่นำเสนอ

ก่อนที่คุณจะเริ่มคำนวณพารามิเตอร์โดยตรง คุณควรทำความคุ้นเคยกับสูตรและส่วนประกอบของสูตรก่อน

สูตรคำนวณความจุความร้อนจำเพาะมีดังนี้

• c = Q/(m*∆T)

ความรู้เกี่ยวกับปริมาณและการกำหนดเชิงสัญลักษณ์ที่ใช้ในการคำนวณมีความสำคัญอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตามไม่เพียงแต่จะต้องรู้รูปลักษณ์ภายนอกเท่านั้น แต่ยังต้องเข้าใจความหมายของแต่ละคนอย่างชัดเจนด้วย การคำนวณความจุความร้อนจำเพาะของสารจะแสดงด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

ΔT เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารอย่างค่อยเป็นค่อยไป สัญลักษณ์ "Δ" ออกเสียงว่าเดลต้า

ΔT = t2–t1 โดยที่

• t1 – อุณหภูมิปฐมภูมิ;
• t2 คืออุณหภูมิสุดท้ายหลังการเปลี่ยนแปลง

ม. – มวลของสารที่ใช้ระหว่างการให้ความร้อน (g)

Q – ปริมาณความร้อน (J/J)

จาก CR สามารถหาสมการอื่นได้:

• Q = m*кp*ΔT – ปริมาณความร้อน
• m = Q/cr*(t2 - t1) – มวลของสาร
• t1 = t2–(Q/tp*m) – อุณหภูมิปฐมภูมิ;
• t2 = t1+(Q/tp*m) – อุณหภูมิสุดท้าย

คำแนะนำในการคำนวณพารามิเตอร์

1. ใช้สูตรการคำนวณ: ความจุความร้อน = Q/(m*∆T)
2. เขียนข้อมูลต้นฉบับ
3. แทนมันลงในสูตร
4. ดำเนินการคำนวณและรับผลลัพธ์

ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณสารไม่ทราบชนิดซึ่งมีน้ำหนัก 480 กรัม โดยมีอุณหภูมิ 15°C ซึ่งเป็นผลมาจากการให้ความร้อน (จ่ายพลังงาน 35,000 J) เพิ่มขึ้นเป็น 250°

ตามคำแนะนำที่ให้ไว้ข้างต้น เราดำเนินการดังต่อไปนี้:

มาเขียนข้อมูลเริ่มต้นกัน:

• Q = 35,000 เจ;
• ม. = 480 ก.;
• ∆T = t2–t1 =250–15 = 235 oC

เราใช้สูตรแทนค่าแล้วแก้:

c=Q/(m*∆T)=35,000 J/(480 g*235º)=35,000 J/(112800 g*º)=0.31 J/g*º

การคำนวณ

มาทำการคำนวณกัน ซีพีน้ำและดีบุกภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้:

• ม. = 500 กรัม;
• t1 =24oC และ t2 = 80oC – สำหรับน้ำ
• t1 =20oC และ t2 =180oC – สำหรับดีบุก
• Q = 28,000 เจ

อันดับแรก เราจะหา ΔT สำหรับน้ำและดีบุก ตามลำดับ:

• ΔТв = t2–t1 = 80–24 = 56°C
• Δถึง = t2–t1 = 180–20 =160°C

จากนั้นเราจะหาความจุความร้อนจำเพาะ:

1. c=Q/(m*ΔTv)= 28,000 J/(500 กรัม *56°C) = 28,000 J/(28,000 กรัม*°C) = 1 J/g*°C
2. c=Q/(m*ΔTo)=28,000 J/(500 g*160°C)=28,000 J/(80,000 g*°C)=0.35 J/g*°C

ดังนั้น ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 J/g *°C และความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 0.35 J/g*°C จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าด้วยค่าความร้อนที่เท่ากันคือ 28,000 จูล ดีบุกจะร้อนเร็วกว่าน้ำ เนื่องจากความจุความร้อนต่ำกว่า

ไม่เพียงแต่ก๊าซ ของเหลว และของแข็งเท่านั้น แต่ผลิตภัณฑ์อาหารยังมีความจุความร้อนอีกด้วย

วิธีการคำนวณความจุความร้อนของอาหาร

เมื่อคำนวณความจุไฟฟ้า สมการจะอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:

с=(4.180*w)+(1.711*p)+(1.928*f)+(1.547*c)+(0.908 *a) โดยที่:

• w – ปริมาณน้ำในผลิตภัณฑ์
• p คือปริมาณโปรตีนในผลิตภัณฑ์
• f คือเปอร์เซ็นต์ของไขมัน
• c คือเปอร์เซ็นต์ของคาร์โบไฮเดรต
• a คือเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบอนินทรีย์

ลองหาความจุความร้อนของวิโอลาครีมชีสกัน- ในการทำเช่นนี้ให้เขียนค่าที่ต้องการจากองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ (น้ำหนัก 140 กรัม):

• น้ำ – 35 กรัม;
• โปรตีน – 12.9 กรัม;
• ไขมัน – 25.8 กรัม;
• คาร์โบไฮเดรต – 6.96 กรัม;
• ส่วนประกอบอนินทรีย์ – 21 กรัม

จากนั้นเราจะพบกับ:

• с=(4.180*w)+(1.711*p)+(1.928*f)+(1.547*c)+(0.908*a)=(4.180*35)+(1.711*12.9)+(1.928*25 .8 ) + (1.547*6.96)+(0.908*21)=146.3+22.1+49.7+10.8+19.1=248 กิโลจูล/กก.*°C

โปรดจำไว้เสมอว่า:

• กระบวนการให้ความร้อนของโลหะเร็วกว่าน้ำเนื่องจากมี ซีพีน้อยกว่า 2.5 เท่า;
• หากเป็นไปได้ ให้แปลงผลลัพธ์เป็นลำดับที่สูงขึ้น หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย
• เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์คุณสามารถใช้อินเทอร์เน็ตและดูสารที่คำนวณได้
• ภายใต้เงื่อนไขการทดลองที่เท่ากัน จะสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่มีนัยสำคัญยิ่งขึ้นสำหรับวัสดุที่มีความจุความร้อนจำเพาะต่ำ

ตัวแปลงความยาวและระยะทาง ตัวแปลงมวล ตัวแปลงหน่วยวัดปริมาตรของผลิตภัณฑ์ปริมาณมากและผลิตภัณฑ์อาหาร ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงปริมาตรและหน่วยการวัดในสูตรอาหาร ตัวแปลงอุณหภูมิ ตัวแปลงความดัน ความเค้นเชิงกล โมดูลัสของ Young ตัวแปลงพลังงานและงาน ตัวแปลงพลังงาน ตัวแปลงแรง ตัวแปลงเวลา ตัวแปลงความเร็วเชิงเส้น ตัวแปลงมุมแบน ตัวแปลงประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประสิทธิภาพเชื้อเพลิง ตัวแปลงตัวเลขในระบบตัวเลขต่างๆ ตัวแปลงหน่วยการวัดปริมาณข้อมูล อัตราสกุลเงิน ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าสตรี ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าของผู้ชาย ความเร็วเชิงมุมและตัวแปลงความเร็วการหมุน ตัวแปลงความเร่ง ตัวแปลงความเร่งเชิงมุม ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงปริมาตรจำเพาะ โมเมนต์ของตัวแปลงความเฉื่อย โมเมนต์ของตัวแปลงแรง ตัวแปลงแรงบิด ความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ (โดยมวล) ความหนาแน่นของพลังงานและความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ (โดยปริมาตร) ตัวแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิ สัมประสิทธิ์ของตัวแปลงการขยายตัวทางความร้อน ตัวแปลงความต้านทานความร้อน ตัวแปลงค่าการนำความร้อน ตัวแปลงความจุความร้อนจำเพาะ ตัวแปลงพลังงานการสัมผัสพลังงานและการแผ่รังสีความร้อน ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ตัวแปลงอัตราการไหลของปริมาตร ตัวแปลงอัตราการไหลของมวล ตัวแปลงอัตราการไหลของโมลาร์ ตัวแปลงความหนาแน่นของการไหลของมวล ตัวแปลงความเข้มข้นของโมลาร์ ความเข้มข้นของมวลในตัวแปลงสารละลาย ไดนามิก (สัมบูรณ์) ตัวแปลงความหนืด ตัวแปลงความหนืดจลนศาสตร์ ตัวแปลงแรงตึงผิว ตัวแปลงการซึมผ่านของไอ ตัวแปลงอัตราการซึมผ่านของไอและอัตราการถ่ายเทไอ ตัวแปลงระดับเสียง ตัวแปลงความไวของไมโครโฟน ตัวแปลงระดับความดันเสียง (SPL) ตัวแปลงระดับความดันเสียงพร้อมแรงดันอ้างอิงที่เลือกได้ ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความเข้มของการส่องสว่าง ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความละเอียดกราฟิกคอมพิวเตอร์ ตัวแปลงความถี่และความยาวคลื่น กำลังไดออปเตอร์และความยาวโฟกัส กำลังไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (×) ตัวแปลงประจุไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นประจุเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นประจุพื้นผิว ตัวแปลงความหนาแน่นประจุของปริมาตร ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสพื้นผิว ตัวแปลงความแรงของสนามไฟฟ้า และศักย์ไฟฟ้าไฟฟ้าสถิตและ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า ตัวแปลงตัวเหนี่ยวนำ ตัวแปลงเกจลวดอเมริกัน ระดับใน dBm (dBm หรือ dBm), dBV (dBV), วัตต์ ฯลฯ หน่วย ตัวแปลงแรงแม่เหล็ก ตัวแปลงความแรงของสนามแม่เหล็ก ตัวแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก ตัวแปลงการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก การแผ่รังสี ตัวแปลงอัตราการดูดกลืนรังสีไอออไนซ์ กัมมันตภาพรังสี เครื่องแปลงสลายกัมมันตภาพรังสี ตัวแปลงปริมาณรังสีที่ได้รับรังสี ตัวแปลงปริมาณการดูดซึม ตัวแปลงคำนำหน้าทศนิยม การถ่ายโอนข้อมูล ตัวแปลงหน่วยการพิมพ์และการประมวลผลภาพ ตัวแปลงหน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลโมลาร์ ตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

ค่าเริ่มต้น

มูลค่าที่แปลงแล้ว

จูลต่อกิโลกรัมต่อเคลวิน จูลต่อกิโลกรัมต่อ °C จูลต่อกรัมต่อ °C กิโลจูลต่อกิโลกรัมต่อเคลวิน กิโลจูลต่อกิโลกรัมต่อ °C แคลอรี่ (IT) ต่อกรัมต่อ °C แคลอรี่ (IT) ต่อกรัมต่อ °F แคลอรี่ ( therm. ) ต่อกรัม ต่อ °C กิโลแคลอรี (int.) ต่อกก. ต่อ °C แคลอรี่ (therm.) ต่อกก. ต่อ °C กิโลแคลอรี (int.) ต่อกก. ต่อเคลวิน กิโลแคลอรี (int.) ต่อกก. ต่อเคลวิน kgf-เมตรต่อกิโลกรัมต่อ เคลวิน แรงปอนด์ ฟุตต่อปอนด์ ต่อ °แรงคิน BTU (int.) ต่อปอนด์ ต่อ °F BTU (เทอร์ม.) ต่อปอนด์ ต่อ °F BTU (int.) ต่อปอนด์ ต่อ °แรงคิน BTU (int.) ต่อปอนด์ ต่อ °แรงคิน บีทียู(int.) ต่อปอนด์ ต่อ องศาเซลเซียส อุ่น หน่วย ต่อปอนด์ต่อ°C

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความจุความร้อนจำเพาะ

ข้อมูลทั่วไป

โมเลกุลเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของความร้อน - เรียกว่าการเคลื่อนไหวนี้ การแพร่กระจายของโมเลกุล- ยิ่งอุณหภูมิของสารสูงขึ้น โมเลกุลก็จะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและเกิดการแพร่กระจายที่รุนแรงยิ่งขึ้น การเคลื่อนที่ของโมเลกุลไม่เพียงได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความดัน ความหนืดของสารและความเข้มข้นของสาร ความต้านทานการแพร่กระจาย ระยะทางที่โมเลกุลเคลื่อนที่เมื่อพวกมันเคลื่อนที่ และมวลของพวกมัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเราเปรียบเทียบว่ากระบวนการแพร่กระจายเกิดขึ้นในน้ำและในน้ำผึ้งอย่างไร เมื่อตัวแปรอื่นๆ ทั้งหมดยกเว้นความหนืดเท่ากัน จะเห็นได้ชัดว่าโมเลกุลในน้ำเคลื่อนที่และแพร่กระจายได้เร็วกว่าในน้ำผึ้ง เนื่องจากน้ำผึ้งมีความหนืดสูงกว่า

โมเลกุลต้องการพลังงานในการเคลื่อนที่ และยิ่งเคลื่อนที่เร็วเท่าไรก็ยิ่งต้องการพลังงานมากขึ้นเท่านั้น ความร้อนเป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่ใช้ในกรณีนี้ นั่นคือหากคุณรักษาอุณหภูมิในสารให้คงที่ โมเลกุลจะเคลื่อนที่ และหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น การเคลื่อนที่จะเร็วขึ้น พลังงานในรูปของความร้อนได้มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน หรือไม้ หากคุณให้ความร้อนสารหลายชนิดโดยใช้พลังงานเท่ากัน สารบางชนิดก็อาจจะร้อนเร็วกว่าสารอื่นๆ เนื่องจากมีการแพร่กระจายมากกว่า ความจุความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะอธิบายคุณสมบัติเหล่านี้ของสารเท่านั้น

ความร้อนจำเพาะกำหนดว่าต้องใช้พลังงานเท่าใด (นั่นคือความร้อน) เพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกายหรือสารที่มีมวลจำนวนหนึ่งตามจำนวนที่กำหนด คุณสมบัตินี้จะแตกต่างไปจาก ความจุความร้อนซึ่งกำหนดปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกายหรือสารทั้งหมดให้เป็นอุณหภูมิที่กำหนด ในการคำนวณความจุความร้อน มวลจะไม่ถูกนำมาพิจารณา ซึ่งต่างจากความจุความร้อนจำเพาะ ความจุความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะคำนวณเฉพาะสำหรับสารและวัตถุที่อยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่เสถียร เช่น ของแข็ง บทความนี้กล่าวถึงแนวคิดทั้งสองนี้เนื่องจากมีความสัมพันธ์กัน

ความจุความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุและสาร

โลหะ

โลหะมีโครงสร้างโมเลกุลที่แข็งแกร่งมากเนื่องจากระยะห่างระหว่างโมเลกุลในโลหะและของแข็งอื่นๆ นั้นน้อยกว่าในของเหลวและก๊าซมาก ด้วยเหตุนี้ โมเลกุลจึงสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะทางที่สั้นมากเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ ในการที่จะทำให้พวกมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้พลังงานน้อยกว่าโมเลกุลของของเหลวและก๊าซมาก เนื่องจากคุณสมบัตินี้ ความจุความร้อนจำเพาะจึงต่ำ ซึ่งหมายความว่าการเพิ่มอุณหภูมิของโลหะเป็นเรื่องง่ายมาก

น้ำ

ในทางกลับกัน น้ำมีความจุความร้อนจำเพาะที่สูงมาก แม้ว่าจะเปรียบเทียบกับของเหลวอื่นๆ ก็ตาม ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานมากกว่ามากในการให้ความร้อนแก่น้ำหนึ่งหน่วยขึ้น 1 องศา เมื่อเทียบกับสารที่มีความจุความร้อนจำเพาะต่ำกว่า น้ำมีความจุความร้อนสูงเนื่องจากมีพันธะที่แข็งแกร่งระหว่างอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของน้ำ

น้ำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของสิ่งมีชีวิตและพืชทั้งหมดบนโลก ดังนั้นความจุความร้อนจำเพาะของน้ำจึงมีบทบาทสำคัญในชีวิตบนโลกของเรา เนื่องจากความจุความร้อนจำเพาะของน้ำสูง อุณหภูมิของของเหลวในพืชและอุณหภูมิของของเหลวในโพรงในร่างกายของสัตว์จึงเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยแม้ในวันที่อากาศหนาวจัดหรือร้อนจัด

น้ำเป็นระบบในการรักษาอุณหภูมิทั้งในสัตว์และพืช และบนพื้นผิวโลกโดยรวม พื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกของเราถูกปกคลุมไปด้วยน้ำ ดังนั้นน้ำจึงมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสภาพอากาศและสภาพอากาศ แม้ว่าความร้อนจำนวนมากจะมาถึงเนื่องจากอิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวโลก อุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทร ทะเล และแหล่งน้ำอื่นๆ ก็ค่อยๆ เพิ่มขึ้น และอุณหภูมิโดยรอบก็เปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ เช่นกัน ในทางกลับกัน ผลกระทบต่ออุณหภูมิของความเข้มความร้อนจากการแผ่รังสีดวงอาทิตย์มีผลกระทบอย่างมากต่อดาวเคราะห์ที่ไม่มีพื้นผิวขนาดใหญ่ปกคลุมด้วยน้ำ เช่น โลก หรือในพื้นที่ของโลกที่ขาดแคลนน้ำ สิ่งนี้จะสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษหากคุณดูความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิกลางวันและกลางคืน ตัวอย่างเช่น ใกล้มหาสมุทร อุณหภูมิกลางวันและกลางคืนแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ในทะเลทรายนั้นมีขนาดใหญ่มาก

ความจุความร้อนที่สูงของน้ำยังหมายความว่าน้ำไม่เพียงร้อนขึ้นอย่างช้าๆ แต่ยังเย็นลงอย่างช้าๆ อีกด้วย เนื่องจากคุณสมบัตินี้ น้ำจึงมักถูกใช้เป็นสารทำความเย็น กล่าวคือ เป็นสารหล่อเย็น นอกจากนี้การใช้น้ำยังให้ผลกำไรเนื่องจากมีราคาต่ำ ในสภาพอากาศหนาวเย็น น้ำร้อนจะไหลเวียนอยู่ในท่อเพื่อให้ความร้อน ผสมกับเอทิลีนไกลคอล ใช้ในหม้อน้ำรถยนต์เพื่อทำให้เครื่องยนต์เย็นลง ของเหลวดังกล่าวเรียกว่าสารป้องกันการแข็งตัว ความจุความร้อนของเอทิลีนไกลคอลต่ำกว่าความจุความร้อนของน้ำ ดังนั้นความจุความร้อนของส่วนผสมดังกล่าวจึงต่ำกว่าเช่นกัน ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นที่มีสารป้องกันการแข็งตัวก็ต่ำกว่าระบบที่มีน้ำเช่นกัน แต่คุณต้องทนกับสิ่งนี้ เนื่องจากเอทิลีนไกลคอลจะป้องกันไม่ให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งในฤดูหนาวและสร้างความเสียหายให้กับช่องของระบบทำความเย็นของรถยนต์ มีการเพิ่มเอทิลีนไกลคอลลงในสารหล่อเย็นที่ออกแบบมาสำหรับสภาพอากาศที่เย็นกว่า

ความจุความร้อนในชีวิตประจำวัน

สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่ากัน ความจุความร้อนของวัสดุจะกำหนดว่าวัสดุจะร้อนเร็วแค่ไหน ยิ่งความร้อนจำเพาะสูงเท่าใด ก็จำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการให้ความร้อนกับวัสดุนั้น นั่นคือหากวัสดุสองชนิดที่มีความจุความร้อนต่างกันได้รับความร้อนด้วยปริมาณความร้อนเท่ากันและภายใต้สภาวะเดียวกัน สารที่มีความจุความร้อนต่ำกว่าจะร้อนเร็วขึ้น ในทางกลับกัน วัสดุที่มีความจุความร้อนสูงจะร้อนขึ้นและปล่อยความร้อนกลับสู่สิ่งแวดล้อมได้ช้ากว่า

เครื่องครัวและอาหาร

บ่อยครั้งที่เราเลือกวัสดุสำหรับอาหารและเครื่องครัวตามความจุความร้อน โดยหลักแล้วใช้กับสิ่งของที่ต้องสัมผัสกับความร้อนโดยตรง เช่น หม้อ จาน จานอบ และเครื่องใช้อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน เช่น หม้อและกระทะ ควรใช้วัสดุที่มีความจุความร้อนต่ำ เช่น โลหะ จะดีกว่า ช่วยให้ถ่ายเทความร้อนจากเครื่องทำความร้อนผ่านกระทะไปยังอาหารได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้นและเร่งกระบวนการปรุงอาหารให้เร็วขึ้น

ในทางกลับกัน เนื่องจากวัสดุที่มีความจุความร้อนสูงจะกักเก็บความร้อนได้เป็นเวลานานจึงเหมาะที่จะใช้เป็นฉนวน กล่าวคือ เมื่อจำเป็นต้องกักเก็บความร้อนของผลิตภัณฑ์และป้องกันไม่ให้หลุดออกไปสู่สิ่งแวดล้อม หรือในทางกลับกัน เพื่อป้องกันความร้อนของห้องจากการทำความร้อนผลิตภัณฑ์ตู้เย็น ส่วนใหญ่มักจะใช้วัสดุดังกล่าวสำหรับจานและถ้วยที่เสิร์ฟอาหารและเครื่องดื่มที่ร้อนหรือเย็นจัด พวกเขาไม่เพียงแต่ช่วยรักษาอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ แต่ยังป้องกันไม่ให้ผู้คนถูกไฟไหม้อีกด้วย จานเซรามิกและโพลีสไตรีนขยายเป็นตัวอย่างที่ดีของการใช้วัสดุดังกล่าว

ฉนวนผลิตภัณฑ์อาหาร

ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ปริมาณน้ำและไขมันในอาหาร ความจุความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะจะแตกต่างกันไป ในการปรุงอาหาร ความรู้เกี่ยวกับความจุความร้อนของอาหารทำให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์บางอย่างเป็นฉนวนได้ การวางผลิตภัณฑ์ที่เป็นฉนวนไว้เหนืออาหารอื่นๆ จะช่วยให้อาหารข้างใต้เก็บความร้อนได้นานขึ้น หากจานที่อยู่ภายใต้ผลิตภัณฑ์ฉนวนความร้อนเหล่านี้มีความจุความร้อนสูง ก็จะปล่อยความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมอย่างช้าๆ เมื่ออุ่นขึ้นได้ดีแล้ว ก็จะสูญเสียความร้อนและน้ำได้ช้ายิ่งขึ้นด้วยการใช้ผลิตภัณฑ์ฉนวนที่อยู่ด้านบน ดังนั้นจึงคงความร้อนได้นานขึ้น

ตัวอย่างของอาหารที่ใช้เป็นฉนวนความร้อน ได้แก่ ชีส โดยเฉพาะในพิซซ่าและอาหารอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ตราบใดที่ยังไม่ละลาย ไอน้ำก็ไหลผ่านได้ ทำให้อาหารที่อยู่ด้านล่างเย็นลงอย่างรวดเร็วเมื่อน้ำในนั้นระเหยออกไป และการทำเช่นนี้จะทำให้อาหารที่อยู่ในนั้นเย็นลง ชีสที่ละลายแล้วปกคลุมพื้นผิวของจานและเป็นฉนวนอาหารที่อยู่ด้านล่าง ชีสมักประกอบด้วยอาหารที่มีน้ำสูง เช่น ซอสและผัก ด้วยเหตุนี้จึงมีความจุความร้อนสูงและกักเก็บความร้อนได้เป็นเวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอยู่ภายใต้ชีสที่ละลายซึ่งไม่ปล่อยไอน้ำ นี่คือเหตุผลที่พิซซ่าออกจากเตาอบร้อนมากจนคุณสามารถเผาตัวเองด้วยซอสหรือผักได้อย่างง่ายดาย แม้ว่าแป้งบริเวณขอบจะเย็นลงแล้วก็ตาม พื้นผิวของพิซซ่าที่อยู่ใต้ชีสไม่เย็นลงเป็นเวลานานทำให้สามารถส่งพิซซ่าถึงบ้านได้ในถุงเก็บความร้อนที่มีฉนวนอย่างดี

บางสูตรใช้ซอสในลักษณะเดียวกับชีสเพื่อป้องกันอาหารข้างใต้ ยิ่งปริมาณไขมันในซอสสูงเท่าไร ก็ยิ่งแยกอาหารได้ดีขึ้นเท่านั้น ในกรณีนี้ ซอสที่มีเนยหรือครีมจะมีประโยชน์เป็นพิเศษ นี่เป็นอีกครั้งหนึ่งเนื่องจากความจริงที่ว่าไขมันป้องกันการระเหยของน้ำดังนั้นจึงเป็นการดึงความร้อนที่จำเป็นสำหรับการระเหย

ในการปรุงอาหาร บางครั้งจะใช้วัสดุที่ไม่เหมาะกับอาหารเป็นฉนวนความร้อน พ่อครัวในอเมริกากลาง ฟิลิปปินส์ อินเดีย ไทย เวียดนาม และประเทศอื่นๆ มักใช้ใบตองเพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาไม่เพียงสามารถรวบรวมในสวนเท่านั้น แต่ยังซื้อในร้านค้าหรือตลาดอีกด้วย - พวกเขานำเข้ามาเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ไปยังประเทศที่ไม่ได้ปลูกกล้วยด้วยซ้ำ บางครั้งอลูมิเนียมฟอยล์ก็ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการเป็นฉนวน ไม่เพียงแต่ป้องกันไม่ให้น้ำระเหยแต่ยังช่วยกักเก็บความร้อนภายในโดยป้องกันการถ่ายเทความร้อนในรูปของรังสี หากคุณห่อปีกและส่วนที่ยื่นออกมาอื่นๆ ของนกด้วยกระดาษฟอยล์เมื่ออบ กระดาษฟอยล์จะป้องกันไม่ให้พวกมันร้อนเกินไปและไหม้ได้

การทำอาหาร

อาหารที่มีไขมันสูง เช่น ชีส จะมีความจุความร้อนต่ำ โดยจะร้อนมากขึ้นโดยใช้พลังงานน้อยกว่าอาหารที่มีความจุความร้อนสูง และมีอุณหภูมิสูงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยา Maillard ปฏิกิริยา Maillard เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างน้ำตาลกับกรดอะมิโน และเปลี่ยนรสชาติและรูปลักษณ์ของอาหาร ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญในวิธีการปรุงอาหารบางอย่าง เช่น การอบขนมปังและขนมอบจากแป้ง การอบอาหารในเตาอบ และการทอด ในการเพิ่มอุณหภูมิของอาหารให้เท่ากับอุณหภูมิที่เกิดปฏิกิริยานี้ อาหารที่มีปริมาณไขมันสูงจะถูกใช้ในการปรุงอาหาร

น้ำตาลในการปรุงอาหาร

ความร้อนจำเพาะของน้ำตาลยังต่ำกว่าความร้อนจำเพาะของไขมันด้วยซ้ำ เนื่องจากน้ำตาลจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดเดือดของน้ำ ดังนั้นการทำงานในห้องครัวจึงต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเตรียมคาราเมลหรือขนมหวาน คุณต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการละลายน้ำตาล และไม่หกลงบนผิวหนังที่ไม่มีการป้องกัน เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำตาลสูงถึง 175°C (350°F) และการเผาไหม้จากน้ำตาลที่ละลายจะร้ายแรงมาก ในบางกรณี จำเป็นต้องตรวจสอบความสม่ำเสมอของน้ำตาล แต่ไม่ควรทำด้วยมือเปล่าหากน้ำตาลได้รับความร้อน ผู้คนมักลืมไปว่าน้ำตาลร้อนเร็วแค่ไหนและแค่ไหนจึงทำให้ร้อนได้ สามารถตรวจสอบความสม่ำเสมอและอุณหภูมิได้โดยใช้น้ำเย็นตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าน้ำตาลละลายมีไว้เพื่ออะไร

คุณสมบัติของน้ำตาลและน้ำเชื่อมจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่ปรุง น้ำเชื่อมร้อนอาจเป็นแบบบางเหมือนน้ำผึ้งที่บางที่สุด มีความหนา หรืออยู่ระหว่างบางกับหนา สูตรอาหารสำหรับลูกอม คาราเมล และซอสหวานมักจะระบุไม่เพียงแต่อุณหภูมิที่ควรอุ่นน้ำตาลหรือน้ำเชื่อมเท่านั้น แต่ยังระบุระดับความกระด้างของน้ำตาลด้วย เช่น ขั้น "ซอฟต์บอล" หรือ ขั้น "ฮาร์ดบอล" . ชื่อของแต่ละขั้นตอนสอดคล้องกับความสม่ำเสมอของน้ำตาล เพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอ เชฟทำขนมจะหยดน้ำเชื่อม 2-3 หยดลงในน้ำเย็นเพื่อทำให้เย็นลง หลังจากนั้นจะมีการตรวจสอบความสอดคล้องโดยการสัมผัส ตัวอย่างเช่น หากน้ำเชื่อมที่เย็นแล้วมีความเข้มข้น แต่ไม่แข็งตัว แต่ยังคงความนุ่มและสามารถปั้นเป็นลูกบอลได้ ก็ถือว่าน้ำเชื่อมอยู่ในระยะ "ลูกบอลอ่อน" หากรูปร่างของน้ำเชื่อมแช่แข็งนั้นยากมากแต่ยังสามารถเปลี่ยนได้ด้วยมือแสดงว่าอยู่ในขั้น "ลูกแข็ง" ร้านขายขนมมักใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิอาหารและตรวจสอบความคงตัวของน้ำตาลด้วยตนเอง

ความปลอดภัยของอาหาร

เมื่อทราบความจุความร้อนของผลิตภัณฑ์ คุณสามารถกำหนดได้ว่าต้องระบายความร้อนหรือทำความร้อนนานแค่ไหนเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ไม่เน่าเสียและแบคทีเรียที่เป็นอันตรายต่อร่างกายจะถูกฆ่า ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ถึงอุณหภูมิที่กำหนด อาหารที่มีความจุความร้อนสูงกว่าจะใช้เวลาในการทำให้เย็นหรือร้อนนานกว่าอาหารที่มีความจุความร้อนต่ำ นั่นคือระยะเวลาในการปรุงอาหารขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในนั้นรวมถึงความเร็วของน้ำที่ระเหยออกไป การระเหยมีความสำคัญเนื่องจากต้องใช้พลังงานมาก บ่อยครั้ง เพื่อตรวจสอบว่าจานหรืออาหารในนั้นอุ่นอุณหภูมิเท่าใด ให้ใช้เครื่องวัดอุณหภูมิอาหาร สะดวกเป็นพิเศษเมื่อปรุงปลา เนื้อสัตว์ และสัตว์ปีก

เตาไมโครเวฟ

เตาไมโครเวฟจะอุ่นอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใดนั้น ขึ้นอยู่กับความจุความร้อนจำเพาะของอาหาร นอกเหนือจากปัจจัยอื่นๆ ด้วย รังสีไมโครเวฟที่เกิดจากแมกนีตรอนของเตาไมโครเวฟจะทำให้โมเลกุลของน้ำ ไขมัน และสารอื่นๆ เคลื่อนที่เร็วขึ้น ส่งผลให้อาหารร้อนขึ้น โมเลกุลของไขมันสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายเนื่องจากมีความจุความร้อนต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้อาหารที่มีไขมันมีอุณหภูมิสูงกว่าอาหารที่มีน้ำมาก อุณหภูมิที่ได้อาจสูงมากจนเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาเมลลาร์ด ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณน้ำสูงจะไม่ถึงอุณหภูมิดังกล่าวเนื่องจากมีความจุความร้อนสูงของน้ำ ดังนั้นจึงไม่เกิดปฏิกิริยา Maillard ในผลิตภัณฑ์เหล่านั้น

อุณหภูมิสูงที่ไขมันจากไมโครเวฟไปถึงอาจทำให้อาหารบางชนิดกรอบได้ เช่น เบคอน แต่อุณหภูมิเหล่านี้อาจเป็นอันตรายได้เมื่อใช้เตาไมโครเวฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำการใช้งานตามคำแนะนำของเตาอบ ตัวอย่างเช่น เมื่ออุ่นหรือปรุงอาหารที่มีไขมันในเตาอบ คุณไม่ควรใช้ภาชนะพลาสติก เนื่องจากแม้แต่ภาชนะในเตาอบไมโครเวฟก็ไม่ได้ออกแบบมาให้ทนต่ออุณหภูมิที่ไขมันไปถึงได้ คุณควรจำไว้ว่าอาหารที่มีไขมันนั้นร้อนมากและควรรับประทานอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้ตัวเองไหม้

ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

คุณพบว่าการแปลหน่วยการวัดจากภาษาหนึ่งเป็นอีกภาษาหนึ่งเป็นเรื่องยากหรือไม่ เพราะเหตุใด เพื่อนร่วมงานพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณ โพสต์คำถามใน TCTermsและคุณจะได้รับคำตอบภายในไม่กี่นาที