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Quando ti viene presentato un problema che richiede la temperatura finale di una sostanza dopo un trasferimento di calore, ad esempio riscaldare l'acqua da una determinata temperatura iniziale, puoi determinare la risposta utilizzando la classica relazione termodinamica per il calore specifico.
La termodinamica, la branca della scienza fisica che descrive il flusso di calore ed energia, fornisce un'equazione semplice che collega il calore aggiunto o rimosso (Q), la massa della sostanza (m), la sua capacità termica specifica (c) e il conseguente cambiamento di temperatura (ΔT).
La relazione calore specifico di base è
Q =mcΔT
Tieni, Q è il calore scambiato (in calorie o joule), m è la massa (grammi), c è la capacità termica specifica (calg⁻¹°C⁻¹ o Jkg⁻¹K⁻¹) e ΔT è la variazione di temperatura (°C o K). Risolvendo per ΔT si ottiene
ΔT =Q / (mc)
Dividi entrambi i membri dell'equazione originale per mc per isolare ΔT.
Supponiamo che il problema stabilisca che 150 calorie di calore vengono aggiunte a 25,0 g di acqua. La capacità termica specifica dell'acqua è 1,0 calg⁻¹°C⁻¹. Inserendo questi numeri nella formula:
ΔT =150cal ÷ (25,0g × 1,0calg⁻¹°C⁻¹) =150 ÷ 25,0 =6,0°C
La temperatura dell'acqua aumenta di 6,0°C.
Aggiungere la variazione di temperatura alla temperatura iniziale. Se l'acqua inizia a 24°C, la temperatura finale è
24°C + 6,0°C =30,0°C
Così, dopo aver ricevuto 150cal di calore, l'acqua raggiunge i 30°C.
