Kalkulator Ciepła Właściwego

Ciepło właściwe to ilość energii cieplnej potrzebna do podgrzania 1 kg danej substancji o 1 kelwin (lub 1°C). Jest to właściwość charakterystyczna dla każdego materiału.

Wzór to Q = m · c · ΔT, gdzie Q to energia cieplna (J), m to masa (kg), c to ciepło właściwe (J/(kg·K)), a ΔT to zmiana temperatury (K lub °C).

Ciepło właściwe wody wynosi około 4186 J/(kg·K) lub 4,186 kJ/(kg·K). Jest to jedna z najwyższych wartości wśród powszechnie spotykanych substancji.

Woda ma wysokie ciepło właściwe z powodu silnych wiązań wodorowych między cząsteczkami. Wymaga dużo energii, aby przełamać te wiązania i zwiększyć kinetyczną energię cząsteczek.

Różnica temperatur wyrażona w kelwinach jest równa różnicy wyrażonej w stopniach Celsjusza. Zmiana o 1 K jest identyczna ze zmianą o 1°C — ważna jest tylko różnica, nie wartość bezwzględna.

Ujemna wartość Q oznacza, że substancja oddaje ciepło do otoczenia (ochładza się). Dzieje się tak gdy ΔT jest ujemne, czyli temperatura końcowa jest niższa od początkowej.

Wybrane wartości: żelazo ≈ 449 J/(kg·K), aluminium ≈ 897 J/(kg·K), miedź ≈ 385 J/(kg·K), szkło ≈ 840 J/(kg·K), beton ≈ 880 J/(kg·K), lód ≈ 2090 J/(kg·K).

1 kJ = 1000 J, więc dzielisz przez 1000. 1 kcal ≈ 4184 J, więc dzielisz przez 4184. Kaloria żywieniowa (kcal) jest powszechnie używana w dietetyce.

Obliczenia te są stosowane w ogrzewaniu budynków (dobór kotłów, grzejników), projektowaniu wymienników ciepła, kalorymetrii laboratoryjnej, inżynierii materiałowej oraz w przemyśle spożywczym i chemicznym.

Tak, ciepło właściwe może nieznacznie zmieniać się wraz z temperaturą. Podawane wartości są zazwyczaj wartościami średnimi w zakresie typowych temperatur. Dla precyzyjnych obliczeń inżynierskich warto sprawdzać wartości w tabelach termodynamicznych.