1. 설정 :
* 칼로리 미터 : 주변과의 열 교환을 방지하는 잘 알려진 용기 (스티로폼 컵과 같은).
* 온도계 : 온도 변화를 측정합니다.
* 가열 요소 : 물질에 알려진 양의 열을 추가하는 장치 (예 :히터, 버너 또는 반응).
* 물질 : 당신이 찾고 싶은 비열을 가진 재료.
* 알려진 물 질량 : 물은 종종 잘 정의 된 비열로 인해 기준 물질로 사용됩니다.
2. 절차 :
* 물질의 질량을 측정하십시오 : 테스트하는 물질의 질량을 알아야합니다.
* 물질의 초기 온도를 측정하십시오 : 열량계에서 물질의 시작 온도를 기록하십시오.
* 물질에 알려진 양의 열을 추가 : 이것은 일반적으로 물질을 직접 가열하거나 측정 된 온도로 알려진 온수 질량을 첨가하여 수행됩니다.
* 물질의 최종 온도를 측정하십시오 : 열이 추가되고 시스템이 평형에 도달 한 후 온도를 기록하십시오.
* 물의 온도 변화를 측정하십시오 (해당되는 경우) : 뜨거운 물을 사용하여 열을 추가하는 경우 온도 변화도 측정하십시오.
3. 계산 :
* 물질에 의해 흡수 된 열을 계산합니다 (Q) : 이것은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
* Q =M * C * ΔT
* Q =열 에너지 (Joules, J)
* m =물질의 질량 (그램, g)
* C =비열 용량 (섭씨 학위 당 joules, 섭씨, J/G ° C)
* ΔT =온도 변화 (섭씨, ° C도)
* 온수로 방출 된 열을 계산합니다 (해당되는 경우) : 위와 동일한 공식을 사용하지만 물의 질량, 비열 및 온도 변화를 대체하십시오.
* 물질에 의해 흡수되는 열을 뜨거운 물에 의해 방출 된 열에 동일시합니다 (해당되는 경우) : 이것은 시스템의 총 에너지가 일정하게 유지되도록합니다.
* 비열 (c) :를 해결하십시오 비열 용량을 분리하기 위해 방정식을 재 배열하십시오. c.
4. 결과 :
C의 계산 된 값은 섭씨 (j/g ° C) 정도 당 그램 당 줄의 유닛에서 물질의 비열이다.
예 :
금속 샘플의 비열을 찾고 싶다고 가정 해 봅시다. 금속의 50 그램을 열량계에 넣고 처음에는 80 ° C에서 100 그램의 물로 가열합니다. 물은 60 ° C로 냉각되고 금속의 온도는 20 ° C에서 40 ° C로 상승합니다.
1. 금속에 의해 흡수되는 열 :
* q =50 g * c * (40 ° C -20 ° C) =1000c J
2. 물에 의해 방출 된 열 :
* Q =100 G * 4.18 J/G ° C * (80 ° C -60 ° C) =8360 J
3. 열을 동일시 :
* 1000c J =8360 j
4. 비열을위한 해결 :
* C =8360 J / 1000 g =8.36 J / G ° C
따라서, 금속 샘플의 비열은 8.36 j/g ° C입니다.
중요한 메모 :
* 열량 측정은 단순화 된 모델이며 실제 측정은 주변의 열 손실과 같은 요인에 영향을받을 수 있습니다.
* 열 손실을 최소화하기 위해 열량계가 잘 정화되도록하는 것이 중요합니다.
* 물질의 비열은 상 (고체, 액체, 가스) 및 온도에 따라 약간 달라질 수 있습니다.
