Ominaislämpökapasiteetti
Wikipedia
Ominaislämpökapasiteetti (tunnus c) kuvaa, miten paljon lämpöenergiaa materiaaliin sitoutuu lämpötilaeroa ja massaa kohti. SI-järjestelmän mukainen ominaislämpökapasiteetin yksikkö on joulea kelviniä ja kilogrammaa kohti eli J/(K·kg).
| Aine | Olomuoto | Ominaislämpökapasiteetti J/(K·kg) |
|---|---|---|
| Ilma | kaasu | 1010 |
| Vesi | neste | 4186 |
| kiinteä (jää 0°C) | 2060 | |
| Puu | kiinteä | 1200 |
| Alumiini | kiinteä | 900 |
| Rauta | kiinteä | 449 |
| Kupari | kiinteä | 385 |
| Kulta | kiinteä | 129 |
Kappaleen lämpötilanmuutos (ΔT) lasketaan lämpöenergiasta, joka siihen siirtyy (E), kappaleen ominaislämpökapasiteetista (c) ja kappaleen massasta seuraavasti (m):
- ΔT = E / (c·m).
Kappaleen kyky varastoida lämpöä on puolestaan nimeltään lämpökapasiteetti (tunnus C, yksikkö J/K). Se voidaan laskea jollekin kappaleelle (massa m) materiaalin ominaislämpökapasiteetin c avulla seuraavasti:
- C = c·m
[muokkaa] Laskentaesimerkki kappaleen lämpiämisestä lämmitystehon vaikutuksesta
2 g painoiseen kuparikappaleeseen kohdistuu 100 W teho 0,2 s ajan. Mikä on kuparikappaleen loppulämpötila, kun se aluksi on 45°C?
Lähtöarvot:
- m = 2 g
- P = 100 W
- t = 0,2 s
- T1 = 45°C
- c = 385 J/(K·kg) - kuparin ominaislämpökapasiteetti taulukosta
Lasketaan aluksi lämpöenergian määrä: E = P · t = 100 W · 0,2 s = 20 J.
Määritetään lämpötilan muutos: ΔT = E / (c·m) = 20 J / (385 J/(K·kg) · 0,002 kg) ≈ 26K = 26°C
Lasketaan loppulämpötila: T = T1 + ΔT ≈ 45°C + 26°C = 71°C











/
/ 

























