Calore specifico: formula e definizione

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Il calore specifico, nei gas, quello atomico ed i modelli quantistici. Appunti sul calore specifico: formula e definizione (3 pagine formato doc)

CALORE SPECIFICO FORMULA

Calore specifico. Analizzando la capacità termica di un corpo ci si rende conto che c'è un certo fattore di proporzionalità diretta tra quantità di calore ceduto dQ e variazione dT della temperatura in simboli si ha:..
dove c è la costante che caratterizza la natura del corpo di massa m, soggetto alla variazione di temperatura dT; a tale costante si da il nome di calore specifico.
In realtà il calore specifico varia al variare della temperatura,come dimostrano gli studi compiuti da fisici moderni che usano le teorie della nuova fisica, quella "quantistica".
Dalla precedente relazione ci possiamo ricavare il calore specifico:

Calore specifico dell'acciaio e dell'alluminio: esperienza di laboratorio

CALORE SPECIFICO DEFINIZIONE

Il calore specifico risulta pari al rapporto tra la quantità di calore e il prodotto massa per variazione di temperatura; esso ci da informazioni sulla quantità di calore che è necessario somministrare ad un corpo di massa unitaria affinché la sua temperatura si innalzi di un grado.

L'unità di misura del calore specifico è pertanto cal/g°C.
E' importante ricordare che questa definizione si adatta bene a a sostanze che si trovano allo stato solido o allo stato liquido,mentre lascia a desiderare quando si parla di gas, poiché le trasformazioni che è possibile effettuare possono avere caratteristiche diverse.
-IL CALORE SPECIFICO NEI GAS: Per misurare il valore del calore specifico di un gas, è essenziale precisare in quali condizioni si intende misurarlo,poiché il volume di un gas, al variare della temperatura, può sia ingrandire che diminuire anche di anche di valori superiori ad un terzo del volume iniziale.Fra le infinite condizioni possibili si sono scelte quelle più estreme,definendo due calori specifici, uno a pressione costante e l'altro a volume costante, che vengono rispettivamente indicati con i simboli: Cp e Cv.
La teoria classica afferma che il calore specifico a volume costante di un gas ideale (cioè composto da molecole non interagenti, e bene approssimato da un gas reale molto rarefatto e lontano dalla temperatura di liquefazione) si ottiene derivando rispetto alla temperatura T (temperatura assoluta dei gas) l'energia interna U:
dove, secondo l'equazione detta di Joule-Clausius n è il numero di gradi di libertà delle molecole del gas, m la massa di una molecola, la media dei quadrati delle velocità delle molecole e K la costante di Boltzmann, che ha il valore di joule/°C x

Come calcolare il calore specifico di due sostanze diverse

COME SI CALCOLA IL CALORE SPECIFICO

Il calore specifico a pressione costante Cp si ottiene aggiungendo a Cv la quantità KM/N dove M è il peso molecolare del gas in esame ed N è il numero di Avogadro, che dà il numero di molecole contenute in una grammomolecola di sostanza e ha il valore di 6,03 X 10^23. La quantità K/N è una costante universale (detta costante dei gas) e viene indicata con R con il valore di 8,31 joule/°C grammomolecola. I calori specifici calcolati in questo modo sono risultati in buon accordo con le esperienze.
-IL CALORE SPECIFICO ATOMICO ED I MODELLI QUANTISTICI:
Si chiama calore atomico il prodotto tra il calore specifico ed il peso atomico Pa; per esso vale la regola di Duloung e Petit: il calore atomico dei solidi a temperatura e pressione ordinaria è sensibilmente costante per quasi tutti gli elementi e il suo valore è circa 6 cal/°C grammoatomo. Questa regola, ricavata da fatti sperimentali, non è valida per tutte le sostanze e per tutte le temperature: sperimentalmente si trova che il calore atomico varia con la temperatura fino a raggiungere un valore asintotico, che è lo stesso per tutte le sostanze.