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Propriétés des matériaux. chaleur spécifique

L'étude des phénomènes thermiques nécessaires à l'introduction du concept de physiciens de chaleur spécifique. En dépit de son volage et dépend de nombreux facteurs, cette valeur vous permet de faciliter les calculs non seulement au cours des expériences, mais aussi dans les activités pratiques de production.

La signification physique de la chaleur spécifique, qui, en unités SI est mesuré en joules par kilogramme-Kelvin, est la quantité de chaleur (énergie thermique) requise pour pondérer substance dans un kilogramme modifié sa température par une Kelvin (degrés).

L'ampleur de la chaleur spécifique est influencée par la température réelle de la substance. L'eau chauffée à 20 ° C et 60 ° C, on a des valeurs différentes caractérisant un index donné. Pour les substances de base leur a été calculé à partir des études expérimentales de chaleur spécifique. La formule a été dérivée pour déterminer la dépendance entre plusieurs valeurs. Expression mathématique combine plusieurs grandeurs physiques. La première est la capacité thermique spécifique lui-même, pour la simplicité est prise pour la constante d'étude dans des conditions normales. Parfois, il est calculé pour les différentes conditions, par exemple, de la vapeur d'eau (de l'eau chauffée à une température de 373 Kelvin ou 100 ° C). Ceci est suivi par une valeur indiquant la quantité de chaleur substance obtenue (effacée) sous chauffage (refroidissement), la masse chauffée (refroidie) de la substance, la différence de température avant et après le processus est terminé.

La chaleur spécifique d'une grande importance dans le choix d'une substance particulière en tant que matériau de construction pour une utilisation dans divers systèmes de réfrigération ou de chauffage. Il a été observé depuis longtemps que des matériaux ayant la même masse, sont utilisés pour le chauffage de la quantité différente d'énergie thermique. Les revêtements d'aluminium, par exemple pour obtenir fourniture uniforme de la chaleur à partir du rayonnement solaire naturel, et va chauffer plus fortement que les mêmes structures en bois ou en plâtre classique.

Compte tenu du béton avec la chaleur spécifique de 1 000 J / kg-K, on peut conclure que la chaleur d'un kg de matière par kelvin nécessitent de l'énergie de 1000 J. Wood pour obtenir le même effet en utilisant deux fois plus de chaleur que la même masse de béton de gaz . Cela affecte non seulement le confort microclimatique des locaux, mais aussi sur les différents taux de modèles d'allongement de la température.

D'un intérêt particulier en termes de processus d'échange de chaleur est de l'eau ordinaire. Sur son exemple peut être tracée clairement, que l'indicateur « capacité thermique spécifique » de chaque substance est d' une grande influence de son état physique. Reprenons l'exemple de l'eau, a révélé une tendance intéressante. A 0 ° C à l'état liquide, il a une chaleur spécifique de 4218, et la température monte à 40 ° C déjà 4,178 kJ / (kg * K). Mais pour la température de la glace sonnée 0 ° C la capacité calorifique tombe au niveau de 2,11 kJ / kg (* K).

L'eau est un liquide avec la plus grande chaleur spécifique. Pour le prochain saut à un degré ou donne absorbe une grande quantité de chaleur que toute autre substance. Cette eau est utilisée quand il est nécessaire de fournir de la chaleur artificielle.

Pour plus de commodité, un tableau des calculs autres que la chaleur spécifique graphiques de performance calculée avec une masse de kg, présente une colonne supplémentaire pour les expressions données caractéristique par litre (ou dm3) substance. Utilisation de la table de données, les ingénieurs et les concepteurs font le choix des matériaux les plus appropriés pour la réalisation de leurs plans et idées. Avec l'avènement de nouveaux matériaux avec des propriétés uniques considérablement élargi gamme de choix, mais même un des matériaux simples et abordables sont parfois en mesure de les mettre en concurrence.