სითბოს გამტარუნარიანობა ზომავს იმ ენერგიის რაოდენობას, რომელიც უნდა დაემატოს ობიექტს, რათა ის იყოს ერთი გრადუსით თბილი. ობიექტის სითბოს სიმძლავრე გვხვდება მარტივი ფორმულის გამოყენებით - ტემპერატურის ცვლილებით მოწოდებული სითბური ენერგიის ოდენობის გაყოფით, რათა დადგინდეს ენერგიის რაოდენობა ხარისხზე. ამ სამყაროს ყველა მასალას აქვს განსხვავებული სითბოს ტევადობა. (წყარო: კლასი 10 სტანდარტული ფიზიკის წიგნი)
ფორმულა: სითბოს სიმძლავრე = (გათბობის ენერგიის გათვალისწინებით) / (ტემპერატურის მომატება)
ნაბიჯი
მეთოდი 1 -დან 2: ობიექტის სითბოს სიმძლავრის გამოთვლა
ნაბიჯი 1. იცოდეთ სითბოს ტევადობის ფორმულა
ობიექტის სითბოს სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს მიწოდებული სითბოს ენერგიის რაოდენობას (E) ტემპერატურის ცვლილებაზე (T). განტოლება არის: სითბოს სიმძლავრე = E/T.
- მაგალითი: ბლოკის 5 გრადუსამდე გათბობისთვის საჭირო ენერგია არის 2000 ჯოული - რა არის ბლოკის სითბოს ტევადობა?
- სითბოს სიმძლავრე = E/T
- სითბოს სიმძლავრე = 2000 ჯოული / 5˚C
- სითბოს ტევადობა = 400 ჯოული ცელსიუსზე (J/˚C)
ნაბიჯი 2. შეხედეთ ტემპერატურის ცვლილებას
მაგალითად, თუ მინდა ვიცოდე ბლოკის სითბოს სიმძლავრე და ვიცი, რომ 60 ჯოული სჭირდება ბლოკის ტემპერატურის 8 გრადუსიდან 20 გრადუსამდე ასამაღლებლად, უნდა ვიცოდე განსხვავება ორ ტემპერატურას შორის სითბოს მისაღებად ტევადობა. 20 – დან 8 = 12 – მდე, ბლოკის ტემპერატურა იცვლება 12 გრადუსით. ამიტომ:
- სითბოს სიმძლავრე = E/T
- ბლოკის სითბოს სიმძლავრე = 60 ჯოული / (20˚C - 8˚C)
- 60 ჯოული / 12˚C
- ბლოკის სითბოს ტევადობა = 5 J/˚C
ნაბიჯი 3. დაამატეთ სწორი ერთეულები თქვენს პასუხს, რომ მისცეს მნიშვნელობა
300 სითბოს ტევადობა არაფერს ნიშნავს, თუ არ იცით როგორ იზომება. სითბოს სიმძლავრე იზომება ენერგიაზე საჭირო ხარისხზე. ასე რომ, თუ ჩვენ გავზომავთ ენერგიას ჯოულში და ტემპერატურის ცვლილებას ცელსიუსში, საბოლოო პასუხი იქნება „რამდენი ჯოული არის საჭირო ცელსიუს გრადუსზე. ამიტომ, ჩვენ წარმოვადგენთ ჩვენს პასუხს, როგორც 300 J/˚C, ან 300 ჯოული ცელსიუს ტემპერატურაზე.
თუ თქვენ გაზომავთ სითბოს ენერგიას კალორიებში და ტემპერატურა კელვინში, თქვენი საბოლოო პასუხია 300 კალორია/კ
ნაბიჯი 4. იცოდეთ, რომ ეს განტოლება მუშაობს გაგრილების ობიექტებსაც
როდესაც ობიექტი ხდება ორი გრადუსით გაცივებული, ის კარგავს ზუსტად იმ რაოდენობის სითბოს, რაც 2 გრადუსამდე გახდება საჭირო. ამრიგად, თუ თქვენ ჰკითხავთ: "რა არის ობიექტის სითბოს ტევადობა, თუ ის დაკარგავს ენერგიას 50 ჯოულს და მისი ტემპერატურა ეცემა 5 გრადუსი ცელსიუსით", თქვენ მაინც შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს განტოლება:
- სითბოს ტევადობა: 50 J/ 5˚C
- სითბოს ტევადობა = 10 J/˚C
მეთოდი 2 2: მატერიის სპეციფიური სითბოს გამოყენება
ნაბიჯი 1. იცოდეთ, რომ კონკრეტული სითბო ეხება ენერგიას, რომელიც საჭიროა ობიექტის ერთი გრამის ტემპერატურის ერთი გრადუსით ასამაღლებლად
როდესაც ეძებთ მატერიის ერთეულის სითბოს ტევადობას (1 გრამი, 1 უნცია, 1 კილოგრამი და სხვა), თქვენ ეძებდით ამ ობიექტის სპეციფიკურ სითბოს. სპეციფიკური სითბო მიუთითებს იმ ენერგიის რაოდენობაზე, რომელიც საჭიროა ობიექტის თითოეული ერთეულის ტემპერატურის ერთი გრადუსით ასამაღლებლად. მაგალითად, 1 გრამი წყლის 1 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ასამაღლებლად საჭიროა 0,417 ჯოული ენერგია. ასე რომ, წყლის სპეციფიური სითბო არის 0.417 J/˚C გრამზე.
მასალის სპეციფიური სითბო მუდმივია. ეს ნიშნავს, რომ ყველა სუფთა წყალს აქვს იგივე სპეციფიკური სითბო, რომელიც არის 0.417 J/˚C
ნაბიჯი 2. გამოიყენეთ სითბოს სიმძლავრის ფორმულა, რომ იპოვოთ მასალის სპეციფიური სითბო
კონკრეტული სითბოს პოვნა ადვილია, ანუ საბოლოო პასუხის გაყოფა ობიექტის მასაზე. შედეგები აჩვენებს, თუ რამდენი ენერგია არის საჭირო ობიექტის თითოეული ნაწილისთვის, როგორიცაა ჯოულის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა მხოლოდ ერთი გრამი ყინულის ტემპერატურის შესაცვლელად.
- მაგალითი: "მე მაქვს 100 გრამი ყინული. ყინულის ტემპერატურის 2 გრადუს ცელსიუსით ასამაღლებლად საჭიროა 406 ჯოული - რა არის ყინულის სპეციფიური სითბო?"
- სითბოს გამტარუნარიანობა 100 გრ ყინულისთვის = 406 J/ 2˚C
- სითბოს გამტარუნარიანობა 100 გრ ყინულისთვის = 203 J/˚C
- სითბოს გამტარუნარიანობა 1 გრ ყინულისთვის = 2.03 J/˚C გრამზე
- თუ დაბნეული ხართ, დაფიქრდით ამგვარად - ტემპერატურის ერთი გრადუსით გაზრდა ყინულის ყოველი გრამისთვის საჭიროა 2.03 ჯოული. ასე რომ, თუ ჩვენ გვაქვს 100 გრამი ყინული, ჩვენ გვჭირდება 100 -ჯერ მეტი ჯოული, რომ ეს ყველაფერი გავათბოთ.
ნაბიჯი 3. გამოიყენეთ კონკრეტული სითბო, რათა იპოვოთ ენერგია, რომელიც საჭიროა მასალის ტემპერატურის ნებისმიერ ტემპერატურაზე ასამაღლებლად
მატერიის სპეციფიური სითბო მიუთითებს ენერგიის რაოდენობაზე, რომელიც საჭიროა მატერიის ერთი ერთეულის (ჩვეულებრივ 1 გრამი) ტემპერატურის ერთი გრადუსით ასამაღლებლად. იმისათვის, რომ ვიპოვოთ სითბო ნებისმიერი ობიექტის ტემპერატურის ნებისმიერ ტემპერატურაზე ასამაღლებლად, ჩვენ უბრალოდ გავამრავლებთ ყველა ნაწილს. საჭირო ენერგია = მასა x სპეციფიკური სითბო x ტემპერატურის ცვლილება რა პასუხი ყოველთვის არის ენერგიის ერთეულებში, როგორიცაა ჯოული.
- მაგალითი: "თუ ალუმინის სპეციფიური სითბო არის 0.902 ჯოული გრამზე, რამდენი ჯოულია საჭირო 5 გრამი ალუმინის ტემპერატურის 2 გრადუს ცელსიუსით ასამაღლებლად?
- საჭირო ენერგია = 5 გ x 0.902 J/g˚C x 2˚C
- საჭირო ენერგია = 9.02 ჯ
ნაბიჯი 4. იცოდეთ საერთო მასალების სპეციფიკური სითბო
პრაქტიკის გასაადვილებლად, შეისწავლეთ საერთო კონკრეტული სიცხეები, რომელთა ნახვა შეგიძლიათ გამოცდაზე ან გამოჩნდეთ რეალურ ცხოვრებაში. რისი სწავლა შეგიძლიათ ამისგან? მაგალითად, გაითვალისწინეთ, რომ ლითონის სპეციფიური სითბო ხისზე გაცილებით დაბალია - ეს არის მიზეზი იმისა, რომ ლითონის კოვზები ცხელდება უფრო სწრაფად, ვიდრე ხე, თუკი დარჩება ჭიქა ცხელ შოკოლადში. უფრო დაბალი სპეციფიკური სითბო ნიშნავს, რომ ობიექტი უფრო სწრაფად თბება.
- წყალი: 4, 179 J/g˚C
- ჰაერი: 1.01 J/g˚C
- ხე: 1.76 J/g˚C
- ალუმინი: 0.902 J/g˚C
- ოქრო: 0.129 ჯ/გ˚C
- რკინა: 0.450 J/g˚C
Რჩევები
- სითბოს სიმძლავრის საერთაშორისო (SI) ერთეული არის ჯოული კელვინზე და არა მხოლოდ ჯოული
- ტემპერატურის ცვლილება წარმოდგენილია ტემპერატურის ერთეულის დელტა ტემპერატურის ერთეულის ნაცვლად (ვთქვათ: 30 დელტა K, მხოლოდ 30K ნაცვლად)
- ენერგია (სითბო) უნდა იყოს ჯოულში (SI) [რეკომენდირებულია]
