Varmekapacitet lommeregner

Specifik varmekapacitet er varmekapaciteten pr. enhedsmasse af en bestemt substans, såsom luft eller vand. Der er et specifikt system af enheder, der bruges til at måle disse værdier, kaldet SI-systemet. Ved beregningen af den specifikke varmekapacitet bruger vi enhederne Joule (energi), Kelvin (temperatur) og Kilogram (vægt). Formlen er J/(K*kg). J står for Joule, K står for Kelvin, og kg står for Kilogram.

Varmekapaciteten for luft er 1.005 kJ/kg, og varmekapaciteten for vand er 4.183 kJ/kg.

Dette betyder, at det tager 1005 Joule at øge temperaturen på 1 kilogram luft med 1 grad Celsius, og det tager 4183 Joule at øge temperaturen på 1 kilogram vand med 1 grad Celsius.

Som vi kan se, har vand en høj værdi for varmekapacitet, men hvad betyder det egentlig i praksis?

Nogle af os har taget et bad en sommeraften og følt, at vandet, der var opvarmet af den varme sol tidligere på dagen, er varmere end luften efter solen er gået ned. Dette er specifik varmekapacitet i aktion, hvor vi kan mærke på vores krop, at luften let har ændret sin temperatur, mens vandet ikke har ændret sin temperatur så hurtigt.

Vand har altså gode egenskaber til at opbevare varme. Vand er også en fremragende varmefører og anvendes bredt til opvarmning og afkøling af hjem og erhvervsbygninger.

For at beregne, hvor meget energi der kræves for at øge temperaturen på en substans, skal vi vide substansens vægt i kilogram.

Vi skal også kende substansens specifikke varmekapacitet.

Den specifikke varmekapacitet er en målestok for, hvor meget energi der kræves for at øge temperaturen på en substans. Varmekapaciteten defineres som forholdet mellem det tilføjede varme til en substans og den resulterende temperaturstigning. Se listen og afsnittet nedenfor.

Temperaturen, vi ønsker at opnå, skal også defineres i beregningen som en starttemperatur og en sluttemperatur. Denne forskel kaldes "delta temperatur" og repræsenteres ved symbolet ∆.

Temperatur kan udtrykkes i grader på kelvin- eller celsius-skalaen, og vi vælger celsius, fordi de fleste mennesker er bekendte med denne temperaturmålestok fra termometre og vejrrapporter.

Formlen for beregning er Q = m * c * ∆T

1 liter vand vejer 1 kilogram ved 4⁰ grader. For eksempel, hvis 10 liter vand skal opvarmes fra 20⁰ til 30⁰ grader celsius, beregnes det som følger: 10 kilogram (m) * 4.183 kJ/kg (c) * 10⁰ grader celsius (30⁰-20⁰) (∆T) = 418.6 kJ (Q).

Luft har også en vægt, selv om vi måske ikke tænker over det. Ved havoverfladen vejer en kubikmeter tør luft omtrent 1,25 kilogram. Dette kalder vi for atmosfærisk luft. Luften som befinder sig højere oppe i atmosfæren vejer meget, men da lufttrykket er jævnt fordelt omkring os, bemærker vi det ikke.

Vi kan dog mærke luftmodstand i luften, når vi cykler, eller holder hånden ud af et bilvindue i fart. Jo hurtigere vi bevæger os, jo større bliver luftmodstanden, og jo mere bemærker vi, at luften har en vægt, der flyttes, når vi bevæger os.

Som eksempel kan vi tænke på et rum, der er 5 meter langt, 2,5 meter bredt og 2,5 meter højt. Formlen for beregning af kubikmeter er længde * bredde * højde, og i dette eksempel bliver det 31,25 kubikmeter = 39,06 kilogram.

Ved at indtaste antallet af kilogram, den ønskede temperaturstigning og det valgte stof, vil vores beregner beregne, hvor meget energi der kræves for at varme stoffet op. Du vil få svaret i kJ og kcal, samt kWh for at få en endnu bedre forståelse af den forbrugte strøm og omkostningerne. Indtast blot tallene, og lad beregneren gøre arbejdet hurtigt og effektivt!

Bemærk: Den specifikke varmekapacitet i vores liste er givet ved konstant tryk og ved en temperatur på 20 grader Celsius.

Kilde: SNL.NO