Calore specifico

Spieghiamo cos'è il calore specifico e quali sono le sue unità. Inoltre, le formule che utilizza e alcuni esempi.

1. Cos'è il calore specifico?

In fisica, calore specifico, capacità termica specifica o capacità termica specifica è intesa come la quantità di calore che una sostanza o un sistema termodinamico è in grado di assorbire prima di aumentare la sua temperatura in un'unità. Cioè, il calore specifico misura la quantità di calore necessaria per produrre quella variazione di temperatura in un'unità.

Il calore specifico (rappresentato da una piccola scala) dipende da altre variabili, come la temperatura iniziale, la massa della sostanza o del sistema e la capacità di calore (rappresentata da una C più grande scula), che è il coefficiente di aumento della temperatura in un'unità dell'intero sistema o dell'intera massa della sostanza.

Inoltre, il calore specifico varia in base allo stato fisico della materia, specialmente nei casi di solidi e gas, poiché la sua particolare struttura molecolare influisce nella trasmissione del calore all'interno del sistema particellare. Lo stesso vale per le condizioni di pressione atmosferica: maggiore è la pressione, minore è il calore specifico.

Inoltre: proprietà della materia.

1. Unità di calore specifiche

Poiché nell'International Measurement System l'unità di calore è joule (J), il calore specifico è espresso in questo sistema in joule per chilogrammo e per kelvin (J.Kg ^-1 .K ^-1 ).

Un'altra forma comune di misurazione prevede l'uso del calore per grammo e gradi centigradi (cal. ^-1 . C ^-1 ) e nei paesi o le aree che utilizzano il sistema anglosassone, è misurato in BTU per libbra e in gradi Fahrenheit. Questi ultimi due, ovviamente, al di fuori dell'IS.

1. Formule di calore specifiche

La formulazione di base del calore specifico di una sostanza sarà: c = C / m, ovvero il calore specifico è uguale al rapporto tra capacità calorica e massa. Tuttavia, quando questo viene applicato a una determinata variazione di temperatura, parleremo della capacità termica specifica media (rappresentata come ĉ ) e verrà calcolata in base alla seguente formula:

ĉ = Q / m.Δt

Dove Q rappresenta il trasferimento di energia termica tra il sistema e l'ambiente circostante, m la massa del sistema e Δt l'aumento di temperatura a cui è sottoposto. Pertanto, il calore specifico ( c ) di una data temperatura ( T ) sarà calcolato come segue:

c = lim (Δt → 0). Q / m.ΔT = 1 / m. dQ / dT

1. Esempi di calore specifico

Un semplice esempio di calore specifico è l'acqua, utilizzata per creare unità di misura di questa portata. Pertanto, è necessaria una caloria per aumentare un grammo di acqua a temperatura ambiente, mentre 0, 5 calorie sono necessarie per aumentare la temperatura del ghiaccio a -5 ° C di un grado.

Altri record di calore specifici sono:

• Alluminio: 0, 215 calorie per grammo
• Rame: 0, 0924 calorie per grammo
• Oro: 0, 0308 calorie per grammo
• Ferro: 0, 107 calorie per grammo
• Silicio: 0, 168 calorie per grammo
• Potassio: 0, 019 calorie per grammo
• Bicchiere: 0, 2 calorie per grammo
• Marmo: 0, 21 calorie per grammo
• Legno: 0, 41 calorie per grammo
• Alcol etilico: 0, 58 calorie per grammo
• Mercurio: 0, 0033 calorie per grammo
• Olio d'oliva: 0, 47 calorie per grammo