Perché la capacità termica specifica è importante? + Esempio

Perché la capacità termica specifica è importante? + Esempio
Anonim

Risposta:

Ha importanza in termini di energia, tempo e costi coinvolti nel cambiamento delle temperature degli oggetti.

Spiegazione:

La capacità termica specifica è una misura della quantità di energia termica richiesta per modificare la temperatura di 1 kg di un materiale di 1 K.

Quindi è importante in quanto fornirà un'indicazione di quanta energia sarà richiesta per riscaldare o raffreddare un oggetto di una data massa di una determinata quantità. Ciò fornirà informazioni sulla durata del processo di riscaldamento o raffreddamento in base a una determinata fornitura, nonché sulle relative implicazioni in termini di costi.

Lasciatemi fare un breve esempio:

La capacità termica specifica dell'acqua è di circa 4200 J / kg.K

Ciò significa che ci vorranno 4200 J di energia per aumentare la temperatura di 1 kg di acqua di un grado Kelvin.

Supponiamo ora di voler far bollire 2 kg di acqua in un bollitore a temperatura ambiente di # 20 ^ @ C # a # 100 ^ @ C #

Questo richiederà # McDeltaT = 2xx4200xx80 = 672kJ #di energia da raggiungere.

Supponiamo che il bollitore abbia una potenza nominale di 2KW.

Allora sarà il tempo necessario per far bollire questa massa d'acqua # t = W / P = 336 s = 5,6 minuti #

Supponiamo che il fornitore di energia elettrica addebiti tariffe di unità R1,50 / Kwh (tariffe del Sud Africa), quindi questo avrà un costo # (0,672MJ) / (3,6MJ) xxR1,50 = R0,28 #

Altre applicazioni includeranno anche la conduzione del calore, la convezione e la radiazione, le espansioni di lunghezza e volume, i cambiamenti di fase, ecc.