Теплопроводность веществ таблица: Удельная теплоемкость и теплопроводность – Энциклопедия по машиностроению XXL

Содержание

Удельная теплоемкость и теплопроводность – Энциклопедия по машиностроению XXL


Вследствие гетерогенности структуры асбофрикционных материалов наблюдается значительная дисперсия показателей. Наибольшее значение коэффициента вариации имеют такие показатели, как предел прочности, поглощение ЖИДКИХ- сред, износ, а наименьшее — коэффициент трения, удельная теплоемкость и теплопроводность.  [c.180]

Удельная теплоемкость и теплопроводность большинства капельных жидкостей слабо зависят от температуры. Вязкость же капельных жидкостей с повышением температуры резко падает. Наиболее сильная температурная зависимость вязкости у масел, но и у воды она достаточно велика. С другой стороны, плотность жидкостей слабо зависит от температуры. Поэтому число Прандтля капельных жидкостей изменяется с температурой почти так же, как и вязкость.  [c.308]

Стойкость к механической деструкции Удельная теплоемкость и теплопроводность Тепловое расширение  [c.

61]

Удельная теплоемкость и теплопроводность Коэффициент теплового расширения Кислотное число  [c.19]

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ  [c.66]

Как известно, работа большинства видов электрических аппаратов, заполняемых жидкими диэлектриками, связана с выделением тепла. Для тепловых расчетов этих аппаратов, а также определения емкости охлаждающей системы необходимо располагать данными об удельной теплоемкости и теплопроводности жидких диэлектриков в диапазоне их рабочих температур.  [c.66]

ТАБЛИЦА 16 плотность, УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ НЕКОТОРЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ  [c.21]

ТАБЛИЦА 1.7 плотность, УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЖИДКОСТЕЙ  [c.22]

Однако свойства масла мало влияют на интенсивность отвода тепла, поскольку, как мы видели в гл. I, удельная теплоемкость и теплопроводность масел разных сортов различаются незначительно.

[c.299]

Такие характеристики, как вязкость, плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность, используются во всех приведенных в книгах методиках и расчетах, поэтому именно они будут рассмотрены наиболее подробно.  [c.10]

Из тепловых свойств жидкости для инженера-гидравлика наибольший интерес представляют только два — удельная теплоемкость и теплопроводность.  [c.50]

Повышение температуры масла получается столь значительным, что уже нельзя не учитывать зависимость коэффициента вязкости от температуры (из табл. 7.7 следует, что при изменении температуры от 20 до 60°С вязкость меняется более чем в 10 раз) при этом изменение удельной теплоемкости и теплопроводности масла незначительно и эти величины в первом приближении можно считать постоянными.  

[c.274]


Численные результаты о влиянии термомеханической связности, физической нелинейности и зависящих от температуры удельной теплоемкости и теплопроводности на решение нашей задачи для полуплоскости представлены на рис. 20.5—20.12.  [c.421]
Рис. 20.9. Температура связанного полупространства с зависящими от температуры удельной теплоемкостью и теплопроводностью при г = 1.0 для
Из тепловых свойств жидкости наибольшее практическое значение имеют удельная теплоемкость и теплопроводность.  [c.10]

В табл. 25 приведены данные об удельной теплоемкости и теплопроводности некоторых веществ, в прежних единицах и в единицах СИ.  [c.158]

Удельная теплоемкость и теплопроводность некоторых веществ в прежних единицах и единицах СИ  [c.161]

В теории Шмидта физические свойства рабочего тела не рассматриваются, за исключением идеального газа, подчиняющегося характеристическому газовому уравнению состояния рУ — ЯТ. Допущения, на которых основана теория Шмидта, подразумевают использование идеализированного рабочего тела со свойствами, не встречающимися в природе. Предположение об отсутствии гидравлического сопротивления осуществимо только в том случае, если рабочее тело имеет нулевую вязкость. Аналогично идеальная регенерация и изотермичность процессов сжатия и расширения могут быть достигнуты только в том случае, если рабочее тело обладает нереальными значениями удельной теплоемкости и теплопроводности.  

[c.80]

Здесь X, у — координаты, направленные вдоль поверхности, обтекаемой жидкостью, и по нормали к ней р, Я, Ср, р, — плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость и динамическая вязкость жидкости Ят, Рт — коэффициенты тур- булентного переноса теплоты и количества движения Т — осредненная во времени температура и, у — проекции вектора осредненной во времени скорости потока на координатные оси х я у соответственно и — скорость жидкости за пределами пограничного слоя.  

[c.67]

В приведенных соотношениях приняты обозначения у — координата t — время Т у, t) — переменная температура пластины Го — начальная температура пластины — температура обтекающей пластину среды р, с, i — плотность, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности материала пластины а — коэффициент теплоотдачи. Приведем задачу к безразмерному виду, для чего введем переменные  [c.293]

Следует помнить, что средняя удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности являются переменными величинами, зависят от температуры, сорта масел и др. Однако в современных инженерных расчетах небольшие изменения этих параметров не учитываются и они принимаются постоянными.  [c.140]

Рассмотрим случай, когда расчетная точка окружена со всех сторон однородной твердой средой. Процесс распространения тепла определяется численными значениями трех параметров коэффициента теплопроводности, удельной теплоемкости и плотности. Плотность изменяется незначительно и во всех дальнейших рассуждениях считается постоянной. Коэффициент теплопроводности  

[c.219]


У циркония — низкие теплопроводность и удельная теплоемкость и малый коэффициент термического линейного расширения.  [c.326]

Частные производные в формуле (142) определяются из формулы (141). В качестве определяющего размера рассматриваемой геометрической системы принят диаметр поверхности трения тормозного шкива ё. Величины физических параметров, входящих в систему дифференциальных уравнений (коэффициенты теплопроводности и температуропроводности), удельная теплоемкость и удельные веса элементов трущихся пар тормозов приведены в табл. 95. При изменении температуры в достаточно узких пределах эти величины, характеризующие свойства твердых тел, можно считать постоянными для всех точек тела [217].  

[c.604]

В табл. 13.3 приведены удельная теплоемкость и удельная теплопроводность некоторых материалов в единицах, применявшихся в СССР до 1 января 1980 г., в в единицах СИ (см. гл. 1).  [c.302]

Зависимость теплоемкости и теплопроводности карбидов от температуры, а также их коэффициенты термического линейного расширения и удельного электросопротивления приведены в табл. 13—16. Карбиды переходных металлов лучше других тугоплавких соединений ведут себя в условиях эксплуатации при высоких температурах в вакууме. Об этом свидетельствуют более низкие значения скорости испарения и давление диссоциации металла над карбидом (табл. 17) [16], Карбиды, относящиеся к фазам внедрения, при испарении диссоциируют на металлы и углерод (например, карбиды титана, циркония, ниобия, тантала и др.). Испарение карбида хрома, в отличие от перечисленных карбидов, носит ступенчатый характер — при  [c.419]

Из этого уравнения следует, что теплопроводность жидкостей увеличивается с увеличением плотности, удельной теплоемкости и уменьшается с увеличением молекулярного веса. Уравнение 1-5 Предводителева — Варгафтика хорошо согласуется с опытными данными как для однородных жидкостей, так и для жидкостей сложного химического состава и нефтепродуктов, имеющих молекулярный вес Л1значениям коэффициента теплопроводности и плотности из соотношения  

[c.13]

Коэффициент температуропроводности а является основным тепловым параметром для процессов теплопроводности при не установившемся во времени режиме. В этом случае наряду с коэффициентом теплопроводности на распределение температуры в теле существенное влияние оказывают удельная теплоемкость и плот-  [c.15]

Широкое применение в герметизированных электрических установках получили электроотрицательные газы и прежде всего элегаз. Электрическая прочность элегаза при давлении 0,3—0,4 МПа такая же, как у азота при давлении 1,0—1,5 МПа. Несмотря на невысокие значения удельной теплоемкости и теплопроводности (табл. 2-1), элегаз обладает высокими теплопередающими свойствами. Это объясняется, во-первых, тем, что в газах перенос тепловой энергии осуществляется в результате теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Поэтому эквивалентный коэффициент теплопроводности А,э будет значительно больше коэффициента X,, учитывающего только теплопроводность газа. Эквивалентный коэффициент теплопроводности газа зависит от его состояния — температуры, давления, толщины газового промежутка. ВоЧвторых, как известно, количество отводимой теплоты пропорционально произведению удельной теплоемкости газа на его плотность.  

[c.91]

ЗдеЪь и выше t, — соответственно текущая, начальная и граничная температуры р, а, Ср, X — плотность, температуропроводность, удельная теплоемкость и теплопроводность жидкости Ф — диссипативная функция р — давление дК— боковая поверхность канала К, а — коэффициент теплоотдачи на стенке канала.  

[c.546]

На рис. 20.9 и 20.10 показано влияние на поведение материала зави-сяшцх от температуры коэффициентов удельной теплоемкости и теплопроводности для материалов с O = 1.0 и = Aig = О при кусочно-линейном нагреве, для o = -О. Ради простоты предполагается, что удельная теплоемкость меняется при изменении температуры в каждом отдельном узле и имеет вид  [c.423]

Для пересчета в единицы СИ приведены таблицы переводных множителей для единиц длины — табл. IX, для единиц времени, площади, объема — табл. X, для единиц массы, плотности, удельного веса, силы — табл. XI для единиц давления, работы, энергии, количества теплоты — табл. XII для единиц мощности, теплового потока, теплоемкости, энтропии, удельной теплоемкости и удельной энтропии — табл. XIII для единиц плотности теплового потока, коэффициентов теплообмена (теплоотдачи) и теплопередачи, коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и температурного градиента — табл. XIV.  

[c.12]

Стальной слиток, имеющий форму параллелепипеда разммами 200 X 400 X X 600 мм, помещен в печь, где температура = 00 С. Определить темпера-ратуру слитка через 2 ч после егс загрузки в печь, если начальная темпе-рату слитка = 20 °С. Коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость и плотность стали соответственно равны Я. = 45,4 Вт/(м. К), с = = 0,502 кДж/(кг К), р= 7800 кг/м , а коэффициент теплоотдачи к поверхности слитка а = 25 Вт/(м К).  [c.186]


В ряде конструкций авиатормозов металлические диски изготовляют из бора или бериллия. Благодаря малому удельному весу, высокой удельной теплоемкости, хорошей теплопроводности и высокой температуре плавления при этом получается выигрыш в весе до 75—77% по сравнению с медными или стальными дисками. Диски из бора должны быть армированы, так как этот металл имеет недостаточную механическую прочность. В случае применения бериллия на диск насаживается стальной бандаж, а в центр запрессовывается стальная втулка.  [c.251]

I, – 2. Малый коэффициент теплового расширения, высокая теплопроводность, низкая удельная теплоемкость и малый коэффициент трения — эти свойства определяют весьма выгодные условия работы алмаза с точки зрения тепловой напряженности. Теплопроводность алмаза в 5 раз выше, чем теплопроводность твердого сплава Т15К6, а коэффициент линейного расширения в 8—И раз меньше, чем для быстрорежущей стали,  [c.57]


Теплоемкость стали

Ромашкин А.Н.

Удельная теплоёмкость – это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).

Физическая размерность удельной теплоемкости: Дж/(кг·К) = Дж·кг-1·К-1 = м2·с-2·К-1.

В таблице приводятся в порядке возрастания значения удельной теплоемкости различных веществ, сплавов, растворов, смесей. Ссылки на источник данный приведены после таблицы.

При пользовании таблицей 1 следует учитывать приближенный характер данных. Для всех веществ удельная теплоемкость зависит от температуры и агрегатного состояния. У сложных объектов (смесей, композитных материалов, продуктов питания) удельная теплоемкость может значительно варьироваться для разных образцов.

Таблица 1. Теплоемкость чистых веществ

Вещество Агрегатное
состояние 
Удельная
теплоемкость,
Дж/(кг·К)
Золото  твердое 129 
Свинец твердое 130 
Иридий твердое 134 
Вольфрам твердое  134 
Платина твердое 134 
Ртуть жидкое  139 
Олово твердое 218
Серебро твердое 234 
Цинк твердое 380 
Латунь  твердое  380
Медь твердое  385 
Константан твердое 410 
Железо  твердое 444 
Сталь твердое 460
Высоколегированная сталь твердое 480 
Чугун твердое 500
Никель твердое 500 
Алмаз  твердое 502
Флинт (стекло) твердое 503 
Кронглас (стекло) твердое 670 
Кварцевое стекло твердое 703
Сера ромбическая  твердое 710
Кварц  твердое 750
Гранит твердое 770 
Фарфор твердое 800 
Цемент твердое 800 
Кальцит  твердое 800
Базальт твердое 820 
Песок твердое 835 
Графит твердое 840 
Кирпич твердое 840 
Оконное стекло твердое 840 
Асбест твердое  840 
Кокс (0…100 °С) твердое 840 
Известь твердое 840 
Волокно минеральное твердое 840
Земля (сухая) твердое 840 
Мрамор твердое 840 
Соль поваренная  твердое 880 
Слюда  твердое 880 
Нефть жидкое 880
Глина  твердое 900 
Соль каменная  твердое 920
Асфальт твердое 920 
Кислород  газообразное 920 
Алюминий  твердое 930
Трихлорэтилен  жидкое 930 
Абсоцемент  твердое  960
Силикатный кирпич твердое 1000 
Полихлорвинил твердое 1000 
Хлороформ жидкое 1000
Воздух (сухой)  газообразное 1005 
Азот газообразное 1042 
Гипс  твердое  1090 
Бетон твердое 1130
Сахар-песок   1250 
Хлопок  твердое 1300 
Каменный уголь  твердое 1300
Бумага (сухая) твердое  1340
Серная кислота (100%) жидкое 1340
Сухой лед (твердый CO2) твердое 1380
Полистирол твердое 1380 
Полиуретан  твердое 1380
Резина (твердая) твердое 1420
Бензол жидкое 1420
Текстолит  твердое 1470
Солидол  твердое  1470
Целлюлоза  твердое 1500 
Кожа твердое 1510 
Бакелит твердое 1590 
Шерсть твердое 1700 
Машинное масло жидкое  1670 
Пробка твердое 1680 
Толуол твердое 1720 
Винилпласт  твердое

1760 

Скипидар жидкое 1800 
Бериллий твердое 1824 
Керосин бытовой жидкое 1880
Пластмасса  твердое 1900
Соляная кислота (17%) жидкое 1930
Земля (влажная) твердое 2000
Вода (пар при 100 °C) газообразное  2020 
Бензин жидкое 2050 
Вода (лед при 0 °C)  твердое  2060 
Сгущенное молоко    2061
Деготь каменноугольный жидкое 2090
Ацетон  жидкое 2160 
Сало   2175
Парафин  жидкое 2200 
Древесноволокнистая плита твердое 2300 
Этиленгликоль  жидкое 2300 
Этанол (спирт)  жидкое 2390 
Дерево (дуб) твердое 2400 
Глицерин жидкое 2430
Метиловый спирт жидкое 2470 
Говядина жирная    2510
Патока   2650
Масло сливочное    2680
Дерево (пихта) твердое  2700
Свинина, баранина   2845
Печень   3010
Азотная кислота (100%) жидкое 3100
Яичный белок (куриный)   3140
Сыр    3140
Говядина постная   3220
Мясо птицы    3300
Картофель   3430
Тело человека   3470
Сметана   3550
Литий  твердое 3582 
Яблоки   3600
Колбаса   3600
Рыба постная   3600 
Апельсины, лимоны   3670
Сусло пивное  жидкое  3927 
Вода морская (6% соли) жидкое 3780 
Грибы    3900
Вода морская (3% соли)  жидкое 3930
Вода морская (0,5% соли) жидкое 4100 
Вода  жидкое 4183 
Нашатырный спирт  жидкое 4730 
Столярный клей  жидкое 4190
Гелий  газообразное 5190 
Водород  газообразное  14300 

Источники:

  • ru.wikipedia.org – Википедия: Удельная теплоемкость;
  • alhimik.ru – средняя удельная теплоемкость некоторых твердых материалов при 0…100 °С, кДж/(кг·К) по данным пособия “Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии” под ред. Романкова;
  • school.uni-altai.ru – табличные значения наиболее распространенных жидкостей;
  • school.uni-altai.ru – табличные значения наиболее распространенных твердых тел;
  • dink.ru – удельная теплоемкость при 20 °С;
  • mensh.ru – теплоаккумулирующая способность материалов;
  • vactekh-holod.ru – удельная теплоемкость твердых веществ и некоторых жидкостей;
  • xiron.ru – данные по теплоемкости пищевых продуктов;
  • aircon.ru – теплоемкость всяких разных [пищевых] продуктов;
  • masters.donntu.edu.ua – теплоемкость углей;
  • nglib.ru – средняя удельная теплоемкость твердых тел при комнатной температуре – таблица в книге С.Д. Бескова “Технохимические расчеты”  в электронной библиотеке “Нефть и газ” (требуется регистрация). Это наиболее подробный из доступных в интернете справочников.

 

Таблица 2. Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг∙ºC)) От 50 ºC до заданной температуры

Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40
100 486 486
150 494 494
200 499 503
250 507 511
300 515 520
350 524 528
400 532 541
450 545 549
500 557 561
550 570 574
600 582 591
650 595 608
700 608 629
750 679 670
800 675 704
850 662 704
900 658 704
950 654 700
1000 654 696
1050 654 691
1100 649 691
1150 649 691
1200 649 687
1250 654 687
1300 654 687

 

Источник:
Теплофизические свойства веществ, Справочник. Под ред. Н.Б.Варгафтика. Ленинград: Государственное энергетическое издательство. 1956 – 367 с.

Удельные теплоемкости твердых веществ, жидкостей и газов (газов – при постоянном давлении 1 бар абс) + справочные плотности.

Теплоемкости удельные твердых веществ, жидкостей и газов (газов – при постоянном давлении 1 бар абс) + справочные плотности.

Твердые вещества. Удельная теплоемкость при 20 °C (если не указано другое).

Теплоемкости удельные твердых веществ, жидкостей и газов (газов – при постоянном давлении 1 бар абс) + справочные плотности.
Вещество Плотность, 10 3 кг/м 3 Удельная теплоемкость, кДж / (кг · К), при 20 oС
Асбест 2,4 0,8
Асбоцемент 1,8 0,96
Асфальт 1,4 0,92
Алюминий 2,7 0,92
Базальт 3,0 0,84
Бакелит 1,26-1,28 1,59
Бетон практическая 1,8-2,2 (до 2,7) 1,00
Бумага сухая 1,34
Вольфрам 19,3 0,15
Гипс 2,3 1,09
Глина 2,3-2,4 0,88
Гранит 2,7 0,75
Графит 2,3 0,84
Грунт песчаный 1,5-2,0 1,10-3,32
Дерево (дуб) 0,7 2,40
Дерево (пихта) 0,5 2,70
Дерево (сосна)

 

0 ,5 2,70
ДСП 0,7 2,30
Железо 7,8 0,46
Земля влажная 1,9-2,0 2,0
Земля сухая 1,4-1,6 0,84
Земля утрамбованная 1,6-2 1,0-3,0
Зола 0,75 0,80
Золото 19,3 0,13
Известь 0,4-0,7 0,84
Кальцит (известковый шпат) 2,75 0,80
Камень 1,8-3 0,84-1,26
Каолин (белая глина) 2,6 0,88
Картон сухой 1,34
Кварц   0,75
Кирпич 1,8 0,85
Кирпичная кладка 1,8-2,2 0,84-1,26
Кожа 2,65 1,51
Кокс (0-100°С) истинная 1,80-1,95 (кажущаяся 1,0) 0,84
Кокс (100-1000°С) = 1,13
Лед (0°С) 0,92 2,11
Лед (-10°С) = 2,22
Лед (-20°С) = 2,01
Лед (-60°С) = 1,64
Лед сухой (СО2 твердый) 1,97 1,38
Латунь 8,5 0,38
Медь 8,9 0,38
Мрамор 2,7 0,92
Никель 8,9 0,5
Олово 7,3 0,25
Парафин 0,9 2,89
Песчаник глиноизвестняковый 2,2-2,7 0,96
Песчаник керамический = 0,75-0,84
Песчаник красный = 0,71
Полиэтилен 0,90-0,97 2,0-2,3
Полистирол 1,05 1,38
Полиуретан 1,1-1,2 1,38
Полихлорвинил/Поливинилхлорид 0,7-0,8 1,00
Пробка крошка <0,2 1,38
Пробка куском 0,24 2,05
Резина твердая 0,9-1,3 1,42
Свинец 1,4 0,13
Сера ромбическая 2,07 0,71
Серебро 10,5 0,25
Соль каменная 2,3 0,92
Соль поваренная 2,2 0,88
Сталь 7,8 0,46
Стекло оконное 2,5 0,67
Стекловолокно 0,81
Тело человека 1,05 3,47
Уголь бурый (0-100 °С) 1-1,8

20% воды 2,09

60% воды 3,14

в брикетах 1,51

Уголь каменный (0-100 °С) 1,3-1,6 1,17-1,26
Фарфор 2,3 0,8
Хлопок 1,3
Целлюлоза 1,55
Цемент 3,1 (Насыпная =1,2) 0,8
Цинк 7,1 0,4
Чугун 7,4 0,54
Шерсть 1,8
Шифер 1,6-1,8 0,75
Щебень Насыпная 1,2-1,8 0,75-1,00

Жидкости. Удельная теплоемкость при 20 °C (если не указано другое).

Вещество Плотность, 10 3 кг / м 3 Удельная теплоемкость при 20 oС, кДж / (кг · К)
Ацетон 0,79 2,160
Бензин 0,70 2,05
Бензол (10 °C) 0,90 1,42
Бензол (40 °C) 0,88 1,77
Вода 1 ,00 4,18-4,22
Вино 0,97 3,89
Глицерин 1,26 2,66
Гудрон 0,99 2,09
Деготь каменноугольный 0,92-0,96 2,09
Керосин 0,8-0,9 1,88-2,14
Кислота азотная концентрированая

 

1,52 3,10
Кислота серная концентрированая 1,83 1,34
Кислота соляная 17% 1,07 1,93
Клей столярный 1-1,5 4,19
Масло моторное 0,90 1,67-2,01
Масло оливкковое 0,89 1,84
Масло подсолнечное 0,89 1,84
Морская вода 18°С , 0,5% раствор соли

 

1,01 4,10
Морская вода 18°С , 3% раствор соли 1,03 3,93
Морская вода 18°С , 6% раствор соли 1,05 3,78
Молоко 1,02 3,93
Нефть 0,80 1,67-2,09
Пиво 1,01 3,85
Ртуть 13,60 0,13
Скипидар 0,86 1,80
Спирт метиловый (метанол) 0,79 2,47
Сприрт нашатырный <1 4,73
Спирт этиловый (этанол) 0,79 2,39
Толуол   1,72
Хлороформ   1,00
Этиленгликоль   2,30

Газы. Удельная теплоемкость при постоянном давлении 1 бар абс, при 20 °C (если не указано другое).

Вещество Химическая формула Плотность при нормальных условиях кг/м 3., или масса 1л в граммах Удельная теплоемкость при постоянном давлении, КДж/()кг*Л)
Азот N2 1,25 1,05
Аммиак NH 3 1,25 2,24
Аргон Ar 1,78 0,52
Ацетилен C 2 H 2 1,17 1,68
Ацетон C 3 H 6 O 2,58
Водород H 2 0,09 14,26
Водяной пар h3O 0,59 (при 100 °С) 2,14 (при 100 °С)
Воздух 1,29 1
Гелий He 0,18 5,29
Кислород O 2 1,43 0,91
Неон Ne 0,90 1,03
Озон O 3 2,14
Пропан C 3 H 8 1,98 1,86
Сероводород H 2 S 1,54 1,02
Спирт этиловый C 2 H 6 O 2,05
Углекислый газ CO2 1,98 ≈1
Хлор Cl2 3,16 0,52

Удельная теплоёмкость — урок. Физика, 8 класс.

Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.

Пример:

Для нагревания \(1\) кг воды на \(1 \)°C требуется количество теплоты, равное \(4200\) Дж. А если нагревать \(1\) кг цинка на \(1\) °C, то потребуется всего \(400\) Дж. 

Удельная теплоёмкость вещества — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой \(1\) кг для того, чтобы его температура изменилась на \(1~°C\).
\([c]=1\frac{Дж}{кг \cdot °C}\).

Пример:

По таблице удельной теплоёмкости твёрдых веществ находим, что удельная теплоёмкость алюминия составляет \(c(Al)=920 \frac{Дж}{кг \cdot °C}\). Поэтому при охлаждении \(1\) килограмма алюминия на \(1\) градус Цельсия (\(°C\)) выделяется \(920\) джоулей энергии. Столько же необходимо для нагревания \(1\) килограмма на алюминия на \(1\) градус Цельсия (\(°C\)).

Ниже представлены значения удельной теплоёмкости для некоторых веществ.

 

Твёрдые вещества

Вещество

\(c\),

Дж/(кг·°С)

Алюминий

\(920\)

Бетон

\(880\)

Дерево

\(2700\)

Железо,

сталь

\(460\)

Золото

\(130\)

Кирпич

\(750\)

Латунь

\(380\)

Лёд

\(2100\)

Медь

\(380\)

Нафталин

\(1300\)

Олово

\(230\)

Парафин

\(3200\)

Песок

\(970\)

Платина

\(130\)

Свинец

\(120\)

Серебро

\(240\)

Стекло

\(840\)

Цемент

\(800\)

Цинк

\(400\)

Чугун

\(550\)

Сера

\(710\)

 

Жидкости

Вещество

\(c\),

Дж/(кг·°C)

Вода

\(4200\)

Глицерин

\(2400\)

Железо

\(830\)

Керосин

\(2140\)

Масло

подсолнечное

\(1700\)

Масло

трансформаторное

\(2000\)

Ртуть

\(120\)

Спирт

этиловый

\(2400\)

Эфир

серный

\(2300\)

 

Газы (при постоянном давлении и температуре \(20\) °С)

Вещество

\(c\),

Дж/(кг·°C)

Азот

\(1000\)

Аммиак

\(2100\)

Водород

\(14300\)

Водяной

пар

\(2200\)

Воздух

\(1000\)

Гелий

\(5200\)

Кислород

\(920\)

Углекислый

газ

\(830\)

 

Удельная теплоемкость реальных газов, в отличие от идеальных газов, зависит от давления и температуры. И если зависимостью удельной теплоемкости реальных газов от давления в практических задачах можно пренебречь, то зависимость удельной теплоемкости газов от температуры необходимо учитывать, поскольку она очень существенна.

 

Обрати внимание!

Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

Пример:

Вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную \(4200\) Дж/(кг·°С), в твёрдом состоянии (лёд) — \(2100\) Дж/(кг·°С), в газообразном состоянии (водяной пар) — \(2200\) Дж/(кг·°С).

Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью. Но самое интересное, что теплоёмкость воды снижается при температуре от \(0\) °С до \(37\) °С и снова растёт при дальнейшем нагревании (рис. 1).

 

Рис. 1. График удельной теплоемкости воды

 

В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. А зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. Данное явление оказывает на климат данного региона. Летом здесь нет изнуряющей жары, а зимой — лютых морозов.

 

Высокая удельная теплоёмкость воды нашла широкое применение в различных областях: от медицинских грелок до систем отопления и охлаждения.

 

Не задумывались ли вы, почему воду используют при тушении пожаров? Из-за большой теплоемкости. При соприкосновении с горящим предметом вода забирает у него большое количество теплоты. Оно значительно больше, чем при использовании такого же количества любой другой жидкости.

 

Помимо непосредственного отвода тепла, вода гасит пламя ещё и косвенным образом. Водяной пар, образующийся при контакте с огнём, окутывает горящее тело, предотвращая поступление кислорода, без которого горение невозможно.

Какой водой эффективнее тушить огонь: горячей или холодной? Горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная. Дело в том, что нагретая вода скорее превратится в пар, а значит, и отсечёт поступление воздуха к горящему объекту.

Источники:

Рис. 1. Автор: Epop – собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10750129.

Таблица удельной теплоемкости строительных материалов

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник/ / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д ……/ / Теплоемкость. Удельные теплоемкости. Коэффициент (показатель) адиабаты. / / Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.МеталлУдельная теплоемкость – cp(кДж/кг*K)=(кДж/кг*С)(БТЕ/фунт*F)Адмиралтейская латунь- Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)0.380.09Алюминиевая бронза, Aluminum Bronze0.380.09Алюминиеваялента (материал для алюминиевых банок) – Ball metal0.3600.086Бериллиевая бронза (бериллиевая медь)- Beryllium Copper0.420.10Бронза – Bronze0.4350.104Желтая латунь (много цинка) – Yellow Brass0.380.09Инконель – Inconel0.460.11Инкалой – Incoloy0.500.12Нержавейка,никелевая сталь – Nickel steel0.4560.109Красная латунь (мало цинка) – Red Brass0.380.09Латунь – Brass0.3770.090Марганцовистая латунь или марганцовистая бронза – Manganese Bronze0.380.09Монель – Monel0.530.127Припой 50% олово/ 50% свинец – Solder 50/50 Sn Pb0.1670.04Углеродистая сталь – Steel0.460.11Хастеллой – Hasteloy0.380.091Чугун- Cast Iron0.500.12Строительные, теплоизоляционные и другие материалыC, Дж/(кг·К)АБС пластик1300…2300Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840Алмаз502Аргиллит700…1000Асбест волокнистый1050Асбестоцемент1500Асботекстолит1670Асбошифер837Асфальт920…2100Асфальтобетон1680Аэрогель (Aspen aerogels)700Базальт850…920Барит461Береза1250Бетон710…1130Битумоперлит1130Битумы нефтяные строительные и кровельные1680Бумага1090…1500Вата минеральная920Вата стеклянная800Вата хлопчатобумажная1675Вата шлаковая750Вермикулит840Вермикулитобетон840Винипласт1000Войлок шерстяной1700Воск2930Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840Гетинакс1400Гипс формованный сухой1050Гипсокартон950Глина750Глина огнеупорная800Глинозем700…840Гнейс (облицовка)880Гравий (наполнитель)850Гравий керамзитовый840Гравий шунгизитовый840Гранит (облицовка)880…920Графит708Грунт влажный (почва)2010Грунт лунный740Грунт песчаный900Грунт сухой850Гудрон1675Диабаз800…900Динас737Доломит600…1500Дуб2300Железобетон840Железобетон набивной840Зола древесная750Известняк (облицовка)850…920Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680Ил песчаный1000…2100Камень строительный920Капрон2300Карболит черный1900Картон гофрированный1150Картон облицовочный2300Картон плотный1200Картон строительный многослойный2390Каучук натуральный1400Кварц кристаллический836Кварцит700…1300Керамзит750Керамзитобетон и керамзитопенобетон840Кирпич динасовый905Кирпич карборундовый700Кирпич красный плотный840…880Кирпич магнезитовый1055Кирпич облицовочный880Кирпич огнеупорный полукислый885Кирпич силикатный750…840Кирпич строительный800Кирпич трепельный710Кирпич шамотный930Кладка «Поротон»900Кладка бутовая из камней средней плотности880Кладка газосиликатная880Кладка из глиняного обыкновенного кирпича880Кладка из керамического пустотного кирпича880Кладка из силикатного кирпича880Кладка из трепельного кирпича880Кладка из шлакового кирпича880Кокс порошкообразный1210Корунд711Краска масляная (эмаль)650…2000Кремний714Лава вулканическая840Латунь400Лед из тяжелой воды2220Лед при температуре 0°С2150Лед при температуре -100°С1170Лед при температуре -20°С1950Лед при температуре -60°С1700Линолеум1470Листы асбестоцементные плоские840Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840Лузга подсолнечная1500Магнетит586Малахит740Маты и полосы из стекловолокна прошивные840Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840Мел800…880Миканит250Мипора1420Мрамор (облицовка)880Настил палубный1100Нафталин1300Нейлон1600Неопрен1700Пакля2300Парафин2890Паркет дубовый1100Паркет штучный880Паркет щитовой880Пемзобетон840Пенобетон840Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-11260Пенополистирол1340Пенополистирол «Пеноплекс»1600Пенополиуретан1470Пеностекло или газостекло840Пергамин1680Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860Перекрытие монолитное плоское железобетонное840Перлитобетон840Перлитопласт-бетон1050Перлитофосфогелевые изделия1050Песок для строительных работ840Песок речной мелкий700…840Песок речной мелкий (влажный)2090Песок сахарный1260Песок сухой800Пихта2700Пластмасса полиэфирная1000…2300Плита пробковая1850Плиты алебастровые750Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300Плиты из гипса840Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840Плиты камышитовые2300Плиты льнокостричные изоляционные2300Плиты минераловатные повышенной жесткости840Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840Плиты торфяные теплоизоляционные2300Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300Покрытие ковровое1100Пол гипсовый бесшовный800Поливинилхлорид (ПВХ)920Поликарбонат (дифлон)1100…1120Полиметилметакрилат1200…1650Полипропилен1930Полистирол УПП1, ППС900Полистиролбетон1060Полихлорвинил1130…1200Полихлортрифторэтилен920Полиэтилен высокой плотности1900…2300Полиэтилен низкой плотности1700Портландцемент1130Пробка2050Пробка гранулированная1800Раствор гипсовый затирочный900Раствор гипсоперлитовый840Раствор гипсоперлитовый поризованный840Раствор известково-песчаный840Раствор известковый920Раствор сложный (песок, известь, цемент)840Раствор цементно-перлитовый840Раствор цементно-песчаный840Раствор цементно-шлаковый840Резина мягкая1380Резина пористая2050Резина твердая обыкновенная1350…1400Рубероид1500…1680Сера715Сланец700…1600Слюда880Смола эпоксидная800…1100Снег лежалый при 0°С2100Снег свежевыпавший2090Сосна и ель2300Сосна смолистая 15% влажности2700Стекло зеркальное (зеркало)780Стекло кварцевое890Стекло лабораторное840Стекло обыкновенное, оконное670Стекло флинт490Стекловата800Стекловолокно840Стеклопластик800Стружка деревянная прессованая1080Текстолит1470…1510Толь1680Торф1880Торфоплиты2100Туф (облицовка)750…880Туфобетон840Уголь древесный960Уголь каменный1310Фанера клееная2300…2500Фарфор750…1090Фибролит (серый)1670Циркон670Шамот825Шифер750Шлак гранулированный750Шлак котельный700…750Шлакобетон800Шлакопемзобетон (термозитобетон)840Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840Штукатурка гипсовая840Штукатурка из полистирольного раствора1200Штукатурка известковая950Штукатурка известковая с каменной пылью920Штукатурка перлитовая1130Штукатурка фасадная с полимерными добавками880Шунгизитобетон840Щебень и песок из перлита вспученного840Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840Эбонит1430Эковата2300Этрол1500…1800

взято – thermalinfo.ru/eto-interesno/tablitsy-udelnoj-teploemkosti-veshhestv

Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых продуктов — более 400 веществ и материалов.

Удельной теплоемкостью вещества называетсяотношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.

Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).

Необходимо отметить, что экспериментальное определение удельной теплоемкости жидкостей и газов производится при постоянном давлении или при постоянном объеме. В первом случае удельная теплоемкость обозначается Cp, во втором — Cv. Для жидкостей и газов наиболее часто применяется удельная теплоемкость при постоянном давлении Cp.

Для твердых веществ теплоемкости Cpи Cvне различаются.Кроме того, по отношению к твердым телам, помимо удельной массовой теплоемкости применяются также удельная атомная и молярная теплоемкости.

Таблица удельной теплоемкости газов

В таблице приведена удельная теплоемкость газов Cpпри температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении (101325 Па).

Таблица удельной теплоемкости газовГазыCp, Дж/(кг·К)Азот N21051Аммиак Nh42244Аргон Ar523Ацетилен C2h31683Водород h314270Воздух1005Гелий He5296Кислород O2913Криптон Kr251Ксенон Xe159Метан Ch52483Неон Ne1038Оксид азота N2O913Оксид азота NO976Оксид серы SO2625Оксид углерода CO1043Пропан C3H81863Сероводород h3S1026Углекислый газ CO2837Хлор Cl520Этан C2H61729Этилен C2h51528

Таблица удельной теплоемкости некоторых металлов и сплавов

В таблице даны значения удельной теплоемкости некоторых распространенных металлов и сплавов при температуре 20°С. Значения теплоемкости большинства металлов при других температурах вы можете найти в этой таблице.

Таблица удельной теплоемкости металлов и сплавовМеталлы и сплавыC, Дж/(кг·К)Алюминий Al897Бронза алюминиевая420Бронза оловянистая380Вольфрам W134Дюралюминий880Железо Fe452Золото Au129Константан410Латунь378Манганин420Медь Cu383Никель Ni443Нихром460Олово Sn228Платина Pt133Ртуть Hg139Свинец Pb128Серебро Ag235Сталь стержневая арматурная482Сталь углеродистая468Сталь хромистая460Титан Ti520Уран U116Цинк Zn385Чугун белый540Чугун серый470

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

В таблице представлены значения удельной теплоемкости Cpраспространенных жидкостей при температуре 10…25°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости жидкостейЖидкостиCp, Дж/(кг·К)Азотная кислота (100%-ная) Nh41720Анилин C6H5Nh32641Антифриз (тосол)2990Ацетон C3H6O2160Бензин2090Бензин авиационный Б-702050Бензол C6H61050Вода h3O4182Вода морская3936Вода тяжелая D2O4208Водка (40% об.)3965Водный раствор хлорида натрия (25%-ный)3300Газойль1900Гидроксид аммония4610Глицерин C3H5(OH)32430Даутерм1590Карборан C2h22B101720Керосин2085…2220Кефир3770Мазут2180Масло АМГ-101840Масло ВМ-41480Масло касторовое2219Масло кукурузное1733Масло МС-202030Масло подсолнечное рафинированное1775Масло ТМ-11640Масло трансформаторное1680Масло хлопковое рафинированное1737Масло ХФ-221640Молоко сгущенное с сахаром3936Молоко цельное3906Нефть2100Парафин жидкий (при 50С)3000Пиво3940Серная кислота (100%-ная) h3SO41380Сероуглерод CS21000Силикон2060Скипидар1800Сливки (35% жирности)3517Сок виноградный2800…3690Спирт метиловый (метанол) Ch4Oh3470Спирт этиловый (этанол) C2H5Oh3470Сыворотка молочная4082Толуол C7H81130Топливо дизельное (солярка)2010Топливо реактивное2005Уротропин C6h22N41470Фреон-12 CCl2F2840Эфир этиловый C4h20O2340

Таблица удельной теплоемкости твердых веществ

В таблице дана удельная теплоемкость твердых веществ: стройматериалов (песка, асфальта и т.д.), теплоизоляции различных типов и других распространенных материалов в интервале температуры от 0 до 50°С при нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости твердых веществСтроительные, теплоизоляционные и другие материалыC, Дж/(кг·К)АБС пластик1300…2300Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840Алмаз502Аргиллит700…1000Асбест волокнистый1050Асбестоцемент1500Асботекстолит1670Асбошифер837Асфальт920…2100Асфальтобетон1680Аэрогель (Aspen aerogels)700Базальт850…920Барит461Береза1250Бетон710…1130Битумоперлит1130Битумы нефтяные строительные и кровельные1680Бумага1090…1500Вата минеральная920Вата стеклянная800Вата хлопчатобумажная1675Вата шлаковая750Вермикулит840Вермикулитобетон840Винипласт1000Войлок шерстяной1700Воск2930Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840Гетинакс1400Гипс формованный сухой1050Гипсокартон950Глина750Глина огнеупорная800Глинозем700…840Гнейс (облицовка)880Гравий (наполнитель)850Гравий керамзитовый840Гравий шунгизитовый840Гранит (облицовка)880…920Графит708Грунт влажный (почва)2010Грунт лунный740Грунт песчаный900Грунт сухой850Гудрон1675Диабаз800…900Динас737Доломит600…1500Дуб2300Железобетон840Железобетон набивной840Зола древесная750Известняк (облицовка)850…920Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680Ил песчаный1000…2100Камень строительный920Капрон2300Карболит черный1900Картон гофрированный1150Картон облицовочный2300Картон плотный1200Картон строительный многослойный2390Каучук натуральный1400Кварц кристаллический836Кварцит700…1300Керамзит750Керамзитобетон и керамзитопенобетон840Кирпич динасовый905Кирпич карборундовый700Кирпич красный плотный840…880Кирпич магнезитовый1055Кирпич облицовочный880Кирпич огнеупорный полукислый885Кирпич силикатный750…840Кирпич строительный800Кирпич трепельный710Кирпич шамотный930Кладка «Поротон»900Кладка бутовая из камней средней плотности880Кладка газосиликатная880Кладка из глиняного обыкновенного кирпича880Кладка из керамического пустотного кирпича880Кладка из силикатного кирпича880Кладка из трепельного кирпича880Кладка из шлакового кирпича880Кокс порошкообразный1210Корунд711Краска масляная (эмаль)650…2000Кремний714Лава вулканическая840Латунь400Лед из тяжелой воды2220Лед при температуре 0°С2150Лед при температуре -100°С1170Лед при температуре -20°С1950Лед при температуре -60°С1700Линолеум1470Листы асбестоцементные плоские840Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840Лузга подсолнечная1500Магнетит586Малахит740Маты и полосы из стекловолокна прошивные840Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840Мел800…880Миканит250Мипора1420Мрамор (облицовка)880Настил палубный1100Нафталин1300Нейлон1600Неопрен1700Пакля2300Парафин2890Паркет дубовый1100Паркет штучный880Паркет щитовой880Пемзобетон840Пенобетон840Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-11260Пенополистирол1340Пенополистирол «Пеноплекс»1600Пенополиуретан1470Пеностекло или газостекло840Пергамин1680Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860Перекрытие монолитное плоское железобетонное840Перлитобетон840Перлитопласт-бетон1050Перлитофосфогелевые изделия1050Песок для строительных работ840Песок речной мелкий700…840Песок речной мелкий (влажный)2090Песок сахарный1260Песок сухой800Пихта2700Пластмасса полиэфирная1000…2300Плита пробковая1850Плиты алебастровые750Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300Плиты из гипса840Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840Плиты камышитовые2300Плиты льнокостричные изоляционные2300Плиты минераловатные повышенной жесткости840Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840Плиты торфяные теплоизоляционные2300Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300Покрытие ковровое1100Пол гипсовый бесшовный800Поливинилхлорид (ПВХ)920Поликарбонат (дифлон)1100…1120Полиметилметакрилат1200…1650Полипропилен1930Полистирол УПП1, ППС900Полистиролбетон1060Полихлорвинил1130…1200Полихлортрифторэтилен920Полиэтилен высокой плотности1900…2300Полиэтилен низкой плотности1700Портландцемент1130Пробка2050Пробка гранулированная1800Раствор гипсовый затирочный900Раствор гипсоперлитовый840Раствор гипсоперлитовый поризованный840Раствор известково-песчаный840Раствор известковый920Раствор сложный (песок, известь, цемент)840Раствор цементно-перлитовый840Раствор цементно-песчаный840Раствор цементно-шлаковый840Резина мягкая1380Резина пористая2050Резина твердая обыкновенная1350…1400Рубероид1500…1680Сера715Сланец700…1600Слюда880Смола эпоксидная800…1100Снег лежалый при 0°С2100Снег свежевыпавший2090Сосна и ель2300Сосна смолистая 15% влажности2700Стекло зеркальное (зеркало)780Стекло кварцевое890Стекло лабораторное840Стекло обыкновенное, оконное670Стекло флинт490Стекловата800Стекловолокно840Стеклопластик800Стружка деревянная прессованая1080Текстолит1470…1510Толь1680Торф1880Торфоплиты2100Туф (облицовка)750…880Туфобетон840Уголь древесный960Уголь каменный1310Фанера клееная2300…2500Фарфор750…1090Фибролит (серый)1670Циркон670Шамот825Шифер750Шлак гранулированный750Шлак котельный700…750Шлакобетон800Шлакопемзобетон (термозитобетон)840Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840Штукатурка гипсовая840Штукатурка из полистирольного раствора1200Штукатурка известковая950Штукатурка известковая с каменной пылью920Штукатурка перлитовая1130Штукатурка фасадная с полимерными добавками880Шунгизитобетон840Щебень и песок из перлита вспученного840Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840Эбонит1430Эковата2300Этрол1500…1800

Таблица удельной теплоемкости пищевых продуктов

В таблице приведены значения средней удельной теплоемкости пищевых продуктов (овощей, фруктов, мяса, рыбы, хлеба, вина и т. д.) в диапазоне температуры 5…20°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости продуктов питанияПродуктыC, Дж/(кг·К)Абрикосы3770Ананасы3684Апельсины3730Арбуз3940Баклажаны3935Брюква3810Ветчина2140Вино крепленое3690Вино сухое3750Виноград3550Вишня3650Говядина и баранина жирная2930Говядина и баранина маложирная3520Горох3684Грибы свежие3894Груши3680Дрожжи прессованные1550…3516Дыни3850Ежевика3642Земляника3684Зерно пшеничное1465…1549Кабачки3900Капуста3940Картофель3430Клубника3810Колбасы1930…2810Крыжовник3890Лимоны3726Лук2638Макароны не приготовленные1662Малина3480Мандарины3770Маргарин сливочный2140…3182Масло анисовое1846Масло мятное2080Масло сливочное2890…3100Масло сливочное топленое2180Мед2300…2428Молоко сухое1715…2090Морковь3140Мороженое (при -10С)2175Мука1720Огурцы4060Пастила2090Патока2512…2700Перец сладкий3935Печенье2170Помидоры3980Пряники1800…1930Редис3970Рыба жирная2930Рыба нежирная3520Салат зеленый4061Сало топленое2510Сахар кусковой1340Сахарный песок720Свекла3340Свинина жирная260Свинина нежирная3010Слива3750Сметана3010Смородина черная3740Сода2256Соль поваренная (2% влажности)920Спаржа3935Сыр жирный2430Творог3180Телятина жирная3180Телятина нежирная3520Тесто заварное2910Тыква3977Хлеб (корка)1680Хлеб (мякиш)2800Черешня3770Чернослив3181Чеснок3140Шоколад2340…2970Шпинат3977Яблоки3760Яйцо куриное3180

Кроме таблиц удельной теплоемкости, вы также можете ознакомиться с подробнейшей таблицей плотности веществ и материалов, которая содержит данные по величине плотности более 500 веществ (металлов, пластика, резины, продуктов, стекла и др.).

Источники:

Исаченко В.

П., Осипова В. А., Сукомел А. С.

Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб.

и доп. — М.: «Энергия», 1975.Тепловые свойства металлов и сплавов. Справочник.

Лариков Л. Н., Юрченко Ю. Ф.

— Киев: Наукова думка, 1985. — 439 с.Физические величины. Справочник.

А. П. Бабичев, Н.

А. Бабушкина, А. М.

Братковский и др. Под ред. И.

С. Григорьева — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.Еремкин А.

И., Королева Т. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие.

— М.: Издательство ACB, 2000 — 368 с.Кириллов П. Л., Богословская Г. П.

Тепломассобмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов.Михеев М. А., Михеева И. М.

Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип.

М.: «Энергия», 1977. — 344 с. с ил.Промышленные печи.

Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2–е издание, дополненное и переработанное, Казанцев Е. И.

М.: «Металлургия», 1975. — 368 с.Франчук А. У.

Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.Добрынин В. М., Вендельштейн Б. Ю., Кожевников Д.

А. Петрофизика: Учеб. для вузов.

2-ое изд. перераб. и доп.

под редакцией доктора физико-математических наук Д. А. Кожевникова — М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им.

И.М. Губкина, 2004. — 368 с., ил.В. Блази. Справочник проектировщика.

Строительная физика. М.: Техносфера, 2005. — 536 с.Енохович А.

С. Справочник по физике. М.: «Просвещение», 1978.

— 415 с. с ил.Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.Мустафаев Р.

А. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. М.: Энергоатомиздат, 1991.

— 312 с.Новиченок Н. Л., Шульман З. П.

Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» 1971. — 120 с.Шелудяк Ю.

Е., Кашпоров Л. Я. и др.

Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М., 1992. — 184 с.

Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью, т. е.

количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19  кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материаловМатериалПлот-ность, кг/м3Тепло-емкость, кДж/(кг*K)Коэффи-циент тепло-провод-ности, Вт/(м*K)Масса ТАМ для тепло-аккумули-рования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, кгОтно-ситель-ная масса ТАМ по отно-шению к массе воды, кг/кгОбъем ТАМ для тепло-аккумули-рования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, м3Отно-ситель-ный объем ТАМ по отно-шению к объему воды, м3/м3Гранит, галька16000,840,4559500549,6*4,2Вода10004,20,611900111,91Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)*14600т1300ж1,92т3,26ж1,85т1,714ж33000,282,260,19Парафин*786т2,89т0,498т37500,324,770,4

Для водонагревательных установоки жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем — гальку, гравий и т.

п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумуляторпри одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумуляторомимеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м3, в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м3.

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

    нефть — 11,3; уголь (условное топливо) — 8,1; водород — 33,6; древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 14…17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

    лед (таяние) — 93; парафин — 47; гидраты солей неорганических кислот — 40…130.

Таблица 2. Сравнение удельной теплоемкости и плотности различных материалов на основе равных объемовМатериалУдельная теплоемкость, кДж/(кг*K)Плотность, кг/м3Теплоемкость, кДж/(м3*K)Вода4,1910004187Металлоконструкции0,4678333437Бетон1,1322422375Кирпич0,8422421750Магнетит, железная руда0,6851253312Базальт, каменная порода0,8228802250Мрамор0,8628802375

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса.

Однако плотность бетона (кг/м3) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр.

Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м3выше (2328,8 кДж/м3), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м3).

Источники:

  • tehtab.ru
  • niib-t.blogspot.com
  • thermalinfo.ru
  • www.mensh.ru

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Завершилось мартовское ЕНТ. Более 70% абитуриентов набрали пороговый балл на мартовском тестировании, что на 6% больше показателей прошлого года. Что касается среднего балла, то он составил почти 69 баллов. Максимальный балл – 135.

Всего в мартовском Едином национальном тестировании приняли участие около 105 тысяч человек. Из них 78,2% выпускников прошли тестирование на казахском языке, 21,7% – на русском, 0,2% – на английском языке. В мартовском ЕНТ приняли участие 211 детей с особыми образовательными потребностями. В прошлом году в этот период тестирование сдавали 35 абитуриентов с нарушениями зрения, слуха, функций опорно-двигательного аппарата. Отметим, что в этом году впервые выпускникам с особыми потребностями для выполнения заданий тестирования было дано, помимо основных 240 минут, еще 40 дополнительных минут.

Наиболее популярными комбинациями профильных предметов остаются «Математика-Физика» и «Химия-Биология». Данные предметы выбирают 27% и 19% участников соответственно. Наименьшее предпочтение отдается комбинации «Химия-Физика» (0,12%).

Сократилось и количество попыток пронести запрещенные предметы в сравнении с январским ЕНТ прошлого года. Возможности сдать тестирование из-за попытки проноса смартфонов, шпаргалок и других запрещенных предметов лишились 99 абитуриентов. Напомним, что запуск на ЕНТ проводится по трехуровневой системе: посредством идентификации личности Face ID, по удостоверению личности, также проводится идентификация личности на посадочном месте. В этом году тестирование проводится по принципу «1 компьютер – 2 камеры – 1 тестируемый». Всего за нарушение правил во время самого тестирования из аудиторий были удалены 259 человек, их результаты аннулированы.

Отметим, что Национальным центром тестирования МОН РК на постоянной основе ведется работа по информационной поддержке тестируемых. Всего за период мартовского ЕНТ поступило и обработано около 500 письменных обращений посредством электронной почты, около 2 500 звонков на call-центр, а также более 11 000 обращений в социальных сетях. В основном, вопросы от абитуриентов касались участия в тестировании, доступа в личный кабинет, технической поддержки и т.д.

Источник: http://testcenter.kz

Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых продуктов — более 400 веществ и материалов.
Перечень таблиц:

  1. Удельная теплоемкость газов
  2. Удельная теплоемкость некоторых металлов и сплавов
  3. Удельная теплоемкость жидкостей
  4. Удельная теплоемкость твердых веществ
  5. Удельная теплоемкость пищевых продуктов

Удельной теплоемкостью вещества называется отношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.

Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).

Необходимо отметить, что экспериментальное определение удельной теплоемкости жидкостей и газов производится при постоянном давлении или при постоянном объеме. В первом случае удельная теплоемкость обозначается Cp, во втором — Cv. Для жидкостей и газов наиболее часто применяется удельная теплоемкость при постоянном давлении Cp.

Для твердых веществ теплоемкости Cp и Cv не различаются. Кроме того, по отношению к твердым телам, помимо удельной массовой теплоемкости применяются также удельная атомная и молярная теплоемкости.

Таблица удельной теплоемкости газов

В таблице приведена удельная теплоемкость газов Cp при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении (101325 Па).
Таблица удельной теплоемкости газов

ГазыCp, Дж/(кг·К)
Азот N21051
Аммиак Nh42244
Аргон Ar523
Ацетилен C2h31683
Водород h314270
Воздух1005
Гелий He5296
Кислород O2913
Криптон Kr251
Ксенон Xe159
Метан Ch52483
Неон Ne1038
Оксид азота N2O913
Оксид азота NO976
Оксид серы SO2625
Оксид углерода CO1043
Пропан C3H81863
Сероводород h3S1026
Углекислый газ CO2837
Хлор Cl520
Этан C2H61729
Этилен C2h51528

Виды теплопередачи

  • Теплопередача — это физический процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому.

Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.

Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Если мы греемся у камина, то получаем тепло конвекцией или излучением?

Почему металлы проводят электричество? – Материаловедение и инженерия

Вы когда-нибудь задумывались, почему металлы проводят электричество? Возможно, вы задавались вопросом, почему металлы (и вода) являются одними из немногих электрических проводников, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни?

В этом посте я объясню, почему металлы являются такими хорошими проводниками электричества, а также объясню, как неметаллы, такие как вода и стекло, также могут стать проводниками.

Металлы проводят электричество, потому что у них есть «свободные электроны». В отличие от большинства других форм материи, металлическая связь уникальна, потому что электроны не связаны с конкретным атомом. Это позволяет делокализованным электронам течь в ответ на разность потенциалов.

Металлическое соединение

Честно говоря, я никогда полностью не понимал металлическую связь до аспирантуры (понимаю ли я это сейчас??)

В старших классах и старшекурсниках каждый раз, когда я видел вопрос о металлической связи, ответ всегда был «потому что в металлической связи есть море электронов».Итак, краткий ответ таков: «металлы проводят электричество, потому что у них есть море делокализованных электронов, которые могут свободно уйти, как только они почувствуют напряжение».

Что это значит? И почему у металлов есть это «море электронов», а у других материалов его нет?

Из-за квантовых взаимодействий все атомы металлов имеют общий внешний электрон. Вместо электронов, вращающихся вокруг определенного атома, электроны бродят по всей группе атомов металла. Это похоже на суперковалентную связь — электроны распределяются не между двумя атомами, а между всеми атомами.

«Модель электронного моря» — лучший способ описать это явление. Как вы, наверное, уже знаете, атомы металла выстроены в повторяющемся порядке (кристаллическая структура), а пространство между этими атомами и вокруг них заполнено электронами, которые могут свободно двигаться.

Так же, как ионы металла отдают электроны другому атому при ионной связи, ионы металла отдают те же самые электроны электронному морю при металлической связи. Na + означает, что кусок натрия будет иметь 1 электрон в электронном море на атом Na.Al 3+ означает, что металлический алюминий будет иметь 3 свободных электрона на атом алюминия. Если вам интересно, это видео иллюстрирует модель электронного моря и многое другое.

Металлическая связь удерживается вместе благодаря электростатическим силам: каждый атом заряжен положительно, а отрицательно заряженное «море» действует как клей, связывающий атомы вместе.

Благодаря этой связи металлы имеют так много общих свойств, например

  • пластичность
  • пластичность
  • высокая температура плавления (особенно для переходных металлов)
  • прочность
  • блеск
  • теплопроводность
  • и электропроводность
90 -механические воздействия, заставляющие металлы вести себя как металлы.

Чтобы доказать, почему в металлах делокализованы электроны, можно использовать много сложной математики, но в определенный момент я просто должен сказать: 

Возможно, более интуитивный способ понять металлическую связь — это посмотреть на ленточные диаграммы .

Ширина запрещенной зоны
Диаграммы зон

могут помочь нам понять проводники, полупроводники и изоляторы. Есть много особенностей зонной диаграммы, которые важны для полупроводников, но для этой статьи вам нужно знать только ширину запрещенной зоны .

Зонная диаграмма показывает возможные энергетические состояния электрона. Для отдельного элемента и электрона существуют очень специфические энергетические уровни, на которых может существовать электрон. Если энергия находится под напряжением, он может прыгать между этими состояниями, а если энергии достаточно, электрон даже может полностью покинуть атом. .

Поскольку у вас есть кусок металла с ужасающе большим количеством атомов и электронов, эти разрешенные энергетические состояния для каждого атома в основном сливаются в «полосу» постоянно разрешенных состояний.Это называется валентной зоной .

За валентной зоной находится зона проводимости . Зона проводимости — это совокупность энергетических состояний, в которых у электронов достаточно энергии, чтобы покинуть атом, с которым они связаны.

Ширина запрещенной зоны — это расстояние между этими валентными зонами и зонами проводимости. Разница между металлами, изоляторами и полупроводниками заключается в размере запрещенной зоны.

Металлы не имеют запрещенной зоны .Другими словами, зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому атом не связан с каким-либо конкретным атомом. Если у него достаточно энергии, чтобы уйти, он просто уходит.

Полупроводники имеют небольшую ширину запрещенной зоны .
Это означает, что если у электронов недостаточно энергии, чтобы полностью перепрыгнуть через запрещенную зону, полупроводник вообще не проводит. Если энергии достаточно для преодоления этого барьера, материал проводит. Полупроводники очень полезны, потому что они могут действовать как переключатели, пропуская либо 0%, либо 100% тока.

Изоляторы имеют большую ширину запрещенной зоны .
Различие между изолятором и полупроводником немного расплывчато — у ученых нет простого значения, и если ширина запрещенной зоны больше этого значения, это изолятор. Эти термины практичны: все, что считается изолятором, имеет ширину запрещенной зоны, которая слишком велика, чтобы пересечь ее в реалистичном сценарии. Попытка пропустить слишком большой ток через множество изоляторов разрушит материал до того, как у электронов будет достаточно энергии, чтобы перепрыгнуть через запрещенную зону.

4

Тип материала
SI
GE
GAN
GAP
GAAS
1.12
0.67
3.44
2.26
1.43
Diamond Diamond
PE (полиэтилен)
SIO 2
5.47
8.8
8.9

Электрические свойства металлов

Основное электрическое свойство электропроводность .

Проводимость измеряет количество электрического тока, которое материал может нести. Его также можно назвать «удельной проводимостью», и он является обратной величиной удельного сопротивления.

Электропроводность определяется следующим уравнением.

n — плотность носителей, другими словами, сколько электронов приходится на площадь поперечного сечения.

q — электрический заряд каждого носителя, для электронов это —1.

— это подвижность, то есть скорость, с которой электрон может перемещаться в материале.

Это уравнение было обобщено для любой ситуации, связанной с электропроводностью (включая ионную проводимость), но в большинстве случаев носителями заряда являются просто электроны.

 По сути, проводимость — это количество электронов, которые могут пройти через провод за заданный промежуток времени.

Обычно, если инженеры могут изменить проводимость чего-либо, они изменяют подвижность электронов. Например, границы зерен могут рассеивать электроны, снижая скорость их движения по проводу.Осадки и легирующие элементы снижают проводимость по той же причине.

Некоторые примеры металлов с высокой и низкой проводимостью приведены в таблице ниже.

Top 5 Metals с самым высоким

Электрическая проводимость
Проводимость σ x 10 6
при 20 ° C (S / M)
Silver (AG ) 63,0
Медь (Co) 59.6
Gold (AU) 41.1 41.1
алюминий (AL) 37.7
29.8 29.8
Топ 5 металлов с самыми низкими

Электрическая проводимость
Проводимость σ x 10 6
при 20 ° C (S / M)
Марганец (MN) 0.69
Mercury (HG) 1.02
(TI) 2.38
455
Niobium (NB) 700

Электропроводность металлов в зависимости от температуры

Противоположностью проводимости является удельное сопротивление (или сопротивление). Удельное сопротивление — это внутренняя версия сопротивления.

   

При повышении температуры у металлов увеличивается удельное сопротивление (или уменьшается проводимость).

Повышение температуры вызывает линейное уменьшение проводимости металлов из-за фонон-электронных взаимодействий. Поскольку температура является мерой того, насколько быстро вибрируют атомы (мы можем назвать эту вибрацию «фононом»), повышенная вибрация может взаимодействовать с проходящими электронами.

Это препятствует движению электронов и снижает подвижность электронов.

Совсем другая логика применима к полупроводникам!

Как и в металлах, при повышении температуры уменьшается .Но в полупроводниках более высокая тепловая энергия означает, что больше электронов может перейти из валентной зоны в зону проводимости. Таким образом, в то время как mu немного уменьшается, n сильно увеличивается!

На самом деле подвижность настолько важна для сопротивления, что при абсолютном нуле, когда колебания решетки прекращаются и электроны могут беспрепятственно проходить через металл, металлы могут становиться сверхпроводниками.

способов изменить электропроводность металла

Инженеры могут изменять электропроводность металлов разными способами: от изменения среды, в которой находится металл, до модификации границ зерен.

Форма

Форма – это, вероятно, то, чему вы научились в старшей школе в отношении проводимости. На самом деле это не изменяет собственное удельное сопротивление материала, но влияет на внешнее сопротивление.

Поскольку сопротивление — это количество электронов, проходящих через площадь поперечного сечения, вы можете рассчитать сопротивление, умножив сопротивление на длину провода и разделив его на площадь поперечного сечения провода.

Инженеры-материаловеды имеют дело не столько с сопротивлением, сколько с удельным сопротивлением, но это важная взаимосвязь, которую необходимо знать.Тем более, что повышенное сопротивление может изменить температуру, которая может повлиять на удельное сопротивление

Температура

Чуть раньше мы говорили о температуре, но вот еще один график, показывающий, как температура влияет на удельное сопротивление металлов.

В таблице ниже приведены значения коэффициента удельного сопротивления для различных металлов.

Element -3 -3 (1/ (1/ (1/ (1/ (1/ o
Алюминий (Al) 3.8
MOCE (CO) 4.29 4.29
Iron (FE) 6.41
Mercury (Hg) 8.9 Nickel (Ni) 6.41
Platinum (PT) 3.93
серебро (AG) 1.59
TIN (Sn) 4,2
Tungsten (W) 4,5 4,5

, потому что увеличение атомов металла вибрация заставляет электроны больше взаимодействовать с атомами, проводимость уменьшается с понижением температуры.А в идеальном кристалле при абсолютном нуле колебания атомов прекращаются, и металлы становятся сверхпроводящими.

Примесные атомы

По той же причине, что и температура, увеличение примесных атомов снижает проводимость, потому что это уменьшает подвижность электронов. При сплавлении элементов в твердом растворе элемент основного металла образует решетчатую структуру. Большинство атомов в решетке однотипны, но в сплавах есть дополнительные элементы, которые могут заменить основной элемент (это называется твердым раствором замещения).

Поскольку эти другие элементы имеют размер, отличный от основного элемента, они напрягают решетку, уменьшая проводимость.

Даже небольшие легирующие добавки могут оказать большое влияние на проводимость. Например, добавление 0,2% алюминия к меди может снизить проводимость меди на 20%.

Вот краткий график, показывающий, как изменяется удельное сопротивление при добавлении меди в качестве примесных элементов.

Даже если дополнительные элементы не образуют твердый раствор, альтернатива (осадки) также уменьшит проводимость, хотя соотношение зависит от конкретного осадка.Во многих случаях выделения уменьшают проводимость в меньшей степени, чем атомы твердого раствора, поэтому одним из быстрых методов определения выделения в металлах является проверка его проводимости.

Границы зерен

Четвертый способ, с помощью которого инженеры могут контролировать проводимость, заключается в изменении границ зерен. Границы зерен представляют собой участки металла, где сходятся два кристаллических устройства с разной ориентацией.

Как и следовало ожидать из других точек, границы зерен имеют деформацию решетки, которая взаимодействует с электронами, уменьшая их подвижность.Меньшее количество границ зерен означает увеличение сопротивления.

Почему вода проводит электричество? (ионная проводимость)

В отличие от металлов, которые проводят электричество за счет «свободных электронов», вода проводит электричество за счет движения заряженных ионов.

Ион — это атом с положительным или отрицательным зарядом.

Например, если взять поваренную соль (NaCl) и растворить ее в воде, соль диссоциирует на Na + и Cl . Na в основном крадет электрон у Cl.

В обычном состоянии эти ионы просто случайным образом распределяются по воде.

Однако, когда вода претерпевает потенциальное изменение, свободно плавающие ионы могут двигаться. Поскольку положительные ионы притягиваются к отрицательному заряду, а отрицательные ионы отталкиваются отрицательным зарядом, если вы опустите один конец провода под напряжением в соленую ванну, электроны в проводе будут отталкивать ионы Cl и притягивать Ионы Na + .

Чистый поток заряженных атомов — это то, что заставляет электричество течь через атомы.Сами электроны на самом деле не движутся. (Технически на самом деле происходят полуреакции: 2e  + H 2 O -> 2OH  + H 2 и 2Cl  –> Cl 2 + 25 – 900 в конце концов, вода израсходует все ионы и перестанет проводить ток).

И да, это означает, что чистая вода не является хорошим проводником. Проводимость морской воды примерно в миллион раз выше, чем у чистой воды, и в сто раз выше, чем у питьевой воды.

Однако, поскольку обычная питьевая вода обычно содержит растворенные в ней ионы (из металлов или минералов), электропроводность питьевой воды примерно в 10 000 раз выше, чем у чистой воды.

Заключительные мысли

Вы узнали о том, что металлы представляют собой массив положительно заряженных атомов, скрепленных «электронным клеем», общим для всех атомов. Это море электронов возникает из-за квантово-механических эффектов, которые не дают металлам запрещенной зоны. На самом деле, «отсутствие запрещенной зоны», вероятно, лучший способ определить металлы.

Использование уравнения электропроводности

   

вы видели, что это море электронов придает металлам очень большое значение n, потому что в нем много свободных электронов. Вы также узнали, как инженеры могут влиять на проводимость металла, изменяя подвижность электронов.

Наконец-то вы узнали, почему вода «проводит» электричество, хотя она и не металл!

Я надеюсь, что этот пост ответил на все ваши вопросы об электропроводности металлов!

Ссылки и дополнительная литература

Если вас интересуют металлы, вам также может понравиться мой полный пост, объясняющий сплавы.

Эта страница была нашим источником графика удельного сопротивления в зависимости от температуры.

Если вы заинтересованы в применении материалов с высокой проводимостью, бескислородная медь очень чистая и обладает хорошей проводимостью. Вы можете прочитать о некоторых применениях меди OFE здесь.

Эта страница была нашим источником зависимости удельного сопротивления от среднего размера зерна.

Теплоемкость и удельная теплоемкость

  • Определить теплоемкость.
  • Задайте удельную теплоемкость.
  • Выполнение расчетов с учетом удельной теплоемкости.

Какой бассейн быстрее прогреется?

Если бы плавательный бассейн и небольшой бассейн, наполненные водой одинаковой температуры, подвергались одинаковому подводу тепловой энергии, то в детском бассейне температура, несомненно, повышалась бы быстрее, чем в плавательном бассейне. Теплоемкость объекта зависит как от его массы, так и от его химического состава. Из-за своей гораздо большей массы бассейн с водой имеет большую теплоемкость, чем ведро с водой.

Теплоемкость и удельная теплоемкость

Различные вещества по-разному реагируют на тепло. Если металлический стул находится на ярком солнце в жаркий день, он может сильно нагреться на ощупь. Равная масса воды на том же солнце не станет такой же горячей. Мы бы сказали, что вода обладает высокой теплоемкостью (количество тепла, необходимое для повышения температуры объекта на 1°C). Вода очень устойчива к изменениям температуры, в то время как металлы в целом нет.Удельная теплоемкость вещества – это количество энергии, необходимое для повышения температуры 1 грамма вещества на 1°С. В таблице ниже перечислены удельные теплоемкости некоторых распространенных веществ. Символ удельной теплоемкости – c p , с нижним индексом p, обозначающим тот факт, что удельная теплоемкость измеряется при постоянном давлении. Единицами удельной теплоемкости могут быть либо джоули на грамм на градус (Дж/г°С), либо калории на грамм на градус (кал/г°С). В этом тексте для удельной теплоемкости будет использоваться Дж/г°C.

Удельная теплоемкость некоторых обычных веществ
Вещество Удельная теплоемкость (Дж/г°C)
Вода (л) 4,18
Вода(и) 2,06
Вода (г) 1,87
Аммиак (г) 2,09
Этанол (л) 2,44
Алюминий(и) 0.897
Углерод, графит(ы) 0,709
Медь(и) 0,385
Золото(а) 0,129
Железо(а) 0,449
Свинец(и) 0,129
Меркурий (л) 0,140
Серебро (серебро) 0,233

Обратите внимание, что вода имеет очень высокую удельную теплоемкость по сравнению с большинством других веществ.Вода обычно используется в качестве хладагента для машин, потому что она способна поглощать большое количество тепла (см. Таблицу выше). Прибрежный климат гораздо более умеренный, чем внутренний, из-за присутствия океана. Вода в озерах или океанах поглощает тепло из воздуха в жаркие дни и отдает его обратно в воздух в прохладные дни.

Рисунок 17.5

Эта электростанция в Западной Вирджинии, как и многие другие, расположена рядом с большим озером, так что воду из озера можно использовать в качестве теплоносителя.Прохладная вода из озера закачивается на завод, а более теплая вода откачивается из завода и возвращается в озеро.

Резюме
  • Определены теплоемкость и удельная теплоемкость.
Практика

Вопросы

Посмотрите видео и ответьте на вопросы ниже

  1. Что было в первом шарике?
  2. Что было в шаре отправки?
  3. Почему не лопнул первый шар?
  4. Почему лопнул второй шарик?
Обзор

Вопросы

  1. Что такое теплоемкость?
  2. Что такое удельная теплоемкость?
  3. У вас есть 10-граммовый кусок алюминия и 10-граммовый кусок золота, лежащие на солнце.Какой металл первым нагреется на десять градусов?
  4. У вас есть 20-граммовый кусок алюминия и 40-граммовый кусок алюминия, лежащие на солнце. Какая фигура первой повернется на десять градусов?
  • теплоемкость: Количество тепла, необходимое для повышения температуры объекта на 1°C.
  • удельная теплоемкость: Количество энергии, необходимое для повышения температуры 1 грамма вещества на 1°C.

Каталожные номера

  1. Плавательный бассейн: Пользователь: Mhsb/Wikimedia Commons; Детский бассейн: Пользователь: Aarchiba/Wikipedia.Бассейн: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Freshwater_swimming_pool.jpg; Бассейн для купания: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wading-pool.jpg.
  2. Пользователь: Raeky/Wikimedia Commons. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mount_Storm_Power_Plant,_Areial.jpg.

[/ скрытый ответ

В чем разница между удельным сопротивлением и проводимостью?

Удельное сопротивление и проводимость являются свойствами проводников. Проводники – это вещества, пропускающие через себя электрический ток или тепловую энергию.Наиболее распространенными и известными проводниками электрического тока являются металлы. Наиболее распространенными и известными проводниками тепловой энергии являются металл и стекло.

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление — это электрическое сопротивление проводящего материала на единицу длины. Другими словами, это степень, в которой проводник препятствует потоку электричества через себя, вместо этого позволяя энергии вытекать из электрической цепи, чаще всего в виде тепла. Удельное сопротивление полезно при сравнении различных материалов на основе их способности проводить электрические токи.Единицей сопротивления является ом.

Проводимость

Проводимость, напротив, представляет собой степень, в которой проводник пропускает через себя электрический ток. Единицей проводимости является сименс (См). Раньше он назывался мхо. Хорошие проводники сохраняют тепло, сводя к минимуму потери энергии из электрической цепи. Медные провода, например, являются материалом с отличной проводимостью. Такие материалы, как воздух, ткань или резина, имеют очень плохую проводимость.

Взаимосвязь

Электропроводность обратна удельному сопротивлению.Число и его обратное произведение всегда равны 1. Например, обратное число 4 равно ¼. Это означает, что с увеличением проводимости сопротивление уменьшается. Точно так же, когда проводимость уменьшается, удельное сопротивление увеличивается. На практике это означает, что материал не может обладать высокой проводимостью и высоким удельным сопротивлением, но может иметь и то, и другое.

Применение

Электропроводность имеет множество применений. Он определяет, из каких материалов изготавливать электрические детали. Его также можно использовать для проверки чистоты воды (грязная вода лучше проводит ток).Его также можно использовать для сортировки материалов по типу. Сопротивление также имеет свое применение. Из них, пожалуй, наиболее известным является использование резины в качестве электрического изолятора. Изоляторы — это материалы, используемые для окружения проводников, чтобы предотвратить прохождение электричества или тепла из цепи.

Проводимость (электропроводность) и вода

•  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы свойств воды  •  Темы качества воды  •

Проводимость (электропроводность) и вода

Многопараметрический монитор, используемый для записи измерений качества воды.

Никогда не поздно научиться чему-то новому. Всю свою жизнь я слышал, что вода и электричество вместе составляют опасную пару. И почти всегда это правда — смешивать воду и электричество, будь то от молнии или электрической розетки в доме, очень опасно. Но что я узнал из исследования этой темы, так это то, что чистая вода на самом деле является отличным изолятором и не проводит электричество. Вода, которая будет считаться «чистой», будет дистиллированной водой (водой, сконденсированной из пара) и деионизированной водой (используемой в лабораториях), хотя даже вода такой чистоты может содержать ионы.

Но в реальной жизни мы обычно не встречаем чистой воды. Если вы читали нашу статью о том, что вода является «универсальным растворителем », вы знаете, что вода может растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. Вода — превосходнейший растворитель. Не имеет значения, течет ли вода из вашего кухонного крана, находится в бассейне или собачьей миске, течет из-под земли или падает с неба, вода будет содержать значительное количество растворенных веществ, минералов и химических веществ.Это вещества, растворенные в воде. Впрочем, не беспокойтесь — если вы проглотите снежинку, она вам не повредит; он может даже содержать некоторые полезные минералы, необходимые вашему телу, чтобы оставаться здоровым.

 

 

Свободные ионы в воде проводят электричество

Сотрудники Геологической службы США занимаются электроловом в реке Фрио, штат Техас.

Вода перестает быть отличным изолятором, когда начинает растворять окружающие ее вещества. Соли , такие как поваренная соль (хлорид натрия (NaCl)) известны нам лучше всего.С химической точки зрения соли представляют собой ионные соединения, состоящие из катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов). В растворе эти ионы по существу компенсируют друг друга, так что раствор электрически нейтрален (без суммарного заряда). Даже небольшое количество ионов в водном растворе делает его способным проводить электричество (так что ни в коем случае не добавляйте соль в воду для купания во время грозы). Когда вода содержит эти ионы, она будет проводить электричество, например, от молнии или провода от настенной розетки, поскольку электричество от источника будет искать противоположно заряженные ионы в воде.Плохо, если на пути окажется человеческое тело.

Интересно, что если вода содержит очень большое количество растворенных веществ и ионов, то вода становится настолько эффективным проводником электричества, что электрический ток может по существу игнорировать человеческое тело в воде и придерживаться лучшего пути для проведения себя — масс. ионов в воде. Вот почему опасность поражения электрическим током в морской воде меньше, чем в ванне.

К счастью для гидрологов здесь, в Геологической службе США, вода, текущая в ручьях, содержит большое количество растворенных солей.В противном случае эти два гидролога Геологической службы США могут остаться без работы. Многие исследования воды включают изучение рыбы, живущей в ручьях, и один из способов сбора рыбы для научных исследований – это пропустить через воду электрический ток, чтобы ударить рыбу («ударить их и собрать в мешок»).

 

 

 

Хотите узнать больше о проводимости и воде ? Следуйте за мной на веб-сайт, посвященный хлоридам, солености и растворенным веществам!

10.5 Твердое состояние вещества – Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определение и описание связи и свойств ионных, молекулярных, металлических и ковалентно-сетчатых кристаллических твердых тел
  • Опишите основные типы кристаллических твердых тел: ионные твердые тела, металлические твердые тела, твердые тела с ковалентной сеткой и молекулярные твердые тела
  • Объясните, каким образом дефекты кристаллов могут возникать в твердом теле

Когда большинство жидкостей охлаждаются, они в конечном итоге замерзают и образуют кристаллические твердые тела , твердые тела, в которых атомы, ионы или молекулы расположены в определенном повторяющемся порядке.Жидкость также может замерзнуть до того, как ее молекулы выстроятся в упорядоченную структуру. Полученные материалы называются аморфными твердыми телами или некристаллическими твердыми телами (или, иногда, стеклами). Частицы таких твердых тел лишены упорядоченной внутренней структуры и расположены беспорядочно (рис. 1).

Рисунок 1. Объекты твердой фазы могут быть расположены в регулярном, повторяющемся порядке (кристаллические твердые тела) или беспорядочно (аморфные).

Металлы и ионные соединения обычно образуют упорядоченные кристаллические твердые тела.Вещества, состоящие из больших молекул или смеси молекул, движения которых более ограничены, часто образуют аморфные твердые тела. Например, свечной воск представляет собой аморфные твердые вещества, состоящие из больших молекул углеводородов. Некоторые вещества, такие как оксид бора (показан на рис. 2), могут образовывать либо кристаллические, либо аморфные твердые вещества, в зависимости от условий, в которых они производятся. Кроме того, аморфные твердые тела могут переходить в кристаллическое состояние при соответствующих условиях.

Рис. 2. (a) Триоксид дибора, B 2 O 3 , обычно встречается в виде белого аморфного твердого вещества (стекло), которое имеет высокую степень беспорядка в своей структуре. (b) При осторожном продолжительном нагревании он может быть преобразован в кристаллическую форму B 2 O 3 , которая имеет очень упорядоченное расположение.

Кристаллические твердые тела обычно классифицируют в соответствии с природой сил, удерживающих их частицы вместе. Эти силы в первую очередь ответственны за физические свойства сыпучих материалов.В следующих разделах дается описание основных типов кристаллических твердых тел: ионных, металлических, ковалентно-сетчатых и молекулярных.

Ионные твердые вещества , такие как хлорид натрия и оксид никеля, состоят из положительных и отрицательных ионов, которые удерживаются вместе за счет электростатического притяжения, которое может быть довольно сильным (рис. 3). Многие ионные кристаллы также имеют высокие температуры плавления. Это происходит из-за очень сильного притяжения между ионами — в ионных соединениях притяжение между полными зарядами (намного) больше, чем между частичными зарядами в полярных молекулярных соединениях.Это будет рассмотрено более подробно при более позднем обсуждении энергий решетки. Хотя они твердые, они также имеют тенденцию быть хрупкими и скорее ломаются, чем гнутся. Ионные твердые вещества не проводят электричество; однако они проводят в расплавленном или растворенном состоянии, потому что их ионы могут свободно двигаться. Многие простые соединения, образованные реакцией металлического элемента с неметаллическим элементом, являются ионными.

Рисунок 3. Хлорид натрия представляет собой ионное твердое вещество.

Металлические твердые тела , такие как кристаллы меди, алюминия и железа, образованы атомами металла. Рисунок 4.Структуру металлических кристаллов часто описывают как равномерное распределение атомных ядер в «море» делокализованных электронов. Атомы в таком металлическом твердом теле удерживаются вместе уникальной силой, известной как металлическая связь , которая дает множество полезных и разнообразных объемных свойств. Все они обладают высокой тепло- и электропроводностью, металлическим блеском и пластичностью. Многие очень жесткие и достаточно сильные. Из-за своей пластичности (способность деформироваться под давлением или ударом молотка) они не рассыпаются и, следовательно, являются полезными строительными материалами.Температуры плавления металлов сильно различаются. Ртуть при комнатной температуре находится в жидком состоянии, а щелочные металлы плавятся при температуре ниже 200 °C. Некоторые постпереходные металлы также имеют низкие температуры плавления, тогда как переходные металлы плавятся при температурах выше 1000 °C. Эти различия отражают различия в силе металлической связи между металлами.

Рисунок 4. Медь представляет собой металлическое твердое вещество.

Твердые вещества с ковалентной сеткой включают кристаллы алмаза, кремния, некоторых других неметаллов и некоторых ковалентных соединений, таких как диоксид кремния (песок) и карбид кремния (карборунд, абразив на наждачной бумаге).Многие минералы имеют сети ковалентных связей. Атомы в этих твердых телах удерживаются вместе сетью ковалентных связей, как показано на рисунке 5. Чтобы разорвать или расплавить твердое тело с ковалентной сетью, ковалентные связи должны быть разрушены. Поскольку ковалентные связи относительно прочны, твердые вещества с ковалентной сеткой обычно характеризуются твердостью, прочностью и высокими температурами плавления. Например, алмаз является одним из самых твердых известных веществ и плавится при температуре выше 3500 °C.

Рисунок 5. Ковалентный кристалл содержит трехмерную сеть ковалентных связей, как это показано на примере структур алмаза, диоксида кремния, карбида кремния и графита.Исключительным примером является графит, состоящий из плоских слоев ковалентных кристаллов, которые удерживаются вместе слоями нековалентными силами. В отличие от типичных ковалентных твердых тел, графит очень мягкий и электропроводящий.

Молекулярные твердые вещества , такие как лед, сахароза (столовый сахар) и йод, как показано на рисунке 6, состоят из нейтральных молекул. Величина сил притяжения между единицами, присутствующими в разных кристаллах, сильно различается, на что указывают температуры плавления кристаллов.Небольшие симметричные молекулы (неполярные молекулы), такие как H 2 , N 2 , O 2 и F 2 , обладают слабыми силами притяжения и образуют молекулярные твердые вещества с очень низкими температурами плавления (ниже -200 ° C). ). Вещества, состоящие из более крупных неполярных молекул, обладают большей силой притяжения и плавятся при более высоких температурах. Молекулярные твердые тела, состоящие из молекул с постоянными дипольными моментами (полярные молекулы), плавятся при еще более высоких температурах. Примеры включают лед (точка плавления, 0 ° C) и столовый сахар (точка плавления, 185 ° C).

Рисунок 6. Двуокись углерода (CO 2 ) состоит из небольших неполярных молекул и образует молекулярное твердое вещество с температурой плавления −78 °C. Йод (I 2 ) состоит из более крупных неполярных молекул и образует молекулярное твердое вещество, которое плавится при 114 °C.

Кристаллическое твердое вещество, подобное перечисленным в таблице 7, имеет точную температуру плавления, потому что каждый атом или молекула одного и того же типа удерживается на месте с одинаковыми силами или энергией. Таким образом, притяжение между единицами, составляющими кристалл, имеет одинаковую силу и требует одинакового количества энергии для разрушения.Постепенное размягчение аморфного материала резко отличается от отчетливого плавления кристаллического твердого вещества. Это является следствием структурной неэквивалентности молекул в аморфном твердом теле. Одни силы слабее других, и при нагревании аморфного материала первыми разрушаются самые слабые межмолекулярные силы притяжения. При дальнейшем повышении температуры более сильные притяжения разрушаются. Таким образом, аморфные материалы размягчаются в диапазоне температур.

Тип твердого тела Тип частиц Тип аттракционов Свойства Примеры
ионная ионов ионные связи твердый, хрупкий, проводит электричество в жидком, но не в твердом состоянии, с температурой плавления от высокой до очень высокой NaCl, Al 2 O 3
металлический атомов электроположительных элементов металлические связки блестящий, ковкий, пластичный, хорошо проводит тепло и электричество, переменная твердость и температура плавления Cu, Fe, Ti, Pb, U
ковалентная сеть атомов электроотрицательных элементов ковалентные связи очень твердый, непроводящий, очень высокая температура плавления C (алмаз), SiO 2 , SiC
молекулярный молекул (или атомов) МВФ переменная твердость, переменная хрупкость, непроводящий, низкая температура плавления H 2 O, CO 2 , I 2 , C 12 H 22 O 11
Таблица 7. Типы кристаллических твердых тел и их свойства

Графен: материал будущего

Углерод является важным элементом в нашем мире. Уникальные свойства атомов углерода позволяют существовать основанным на углероде формам жизни, таким как мы. Углерод образует огромное разнообразие веществ, которые мы используем ежедневно, в том числе те, что показаны на рис. 7. Возможно, вы знакомы с алмазом и графитом, двумя наиболее распространенными аллотропными аллотропами углерода. (Аллотропы — это разные структурные формы одного и того же элемента.) Алмаз — одно из самых твердых известных веществ, тогда как графит достаточно мягкий, чтобы его можно было использовать в качестве грифеля карандаша. Эти очень разные свойства проистекают из различного расположения атомов углерода в разных аллотропах.

Рисунок 7. Алмаз чрезвычайно твердый из-за сильной связи между атомами углерода во всех направлениях. Графит (в карандашном грифеле) стирается с бумаги из-за слабого притяжения между углеродными слоями. Изображение поверхности графита показывает расстояние между центрами соседних атомов углерода.(фото слева: модификация работы Стива Джурветсона; фото в центре: модификация работы Геологической службы США)

Возможно, вы менее знакомы с недавно открытой формой углерода: графеном. Графен был впервые выделен в 2004 году, когда с помощью ленты снимали с графита все более тонкие слои. По сути, это один лист (толщиной в один атом) графита. Графен, показанный на рисунке 8, не только прочен и легок, но также является отличным проводником электричества и тепла.Эти свойства могут оказаться очень полезными в широком диапазоне приложений, таких как значительно улучшенные компьютерные микросхемы и схемы, более совершенные батареи и солнечные элементы, а также более прочные и легкие конструкционные материалы. Нобелевская премия по физике 2010 года была присуждена Андре Гейму и Константину Новоселову за их новаторскую работу с графеном.

Рисунок 8. Листы графена могут быть сформированы в виде шариков, нанотрубок и сложенных слоев.

В кристаллическом твердом теле атомы, ионы или молекулы располагаются в определенном повторяющемся порядке, но в этом образце могут возникать случайные дефекты.Известно несколько типов дефектов, как показано на рисунке 9. Вакансии — это дефекты, возникающие, когда позиции, которые должны содержать атомы или ионы, являются вакантными. Реже некоторые атомы или ионы в кристалле могут занимать положения, называемые междоузлиями , расположенные между обычными положениями для атомов. В нечистых кристаллах встречаются и другие искажения, например, когда катионы, анионы или молекулы примеси слишком велики, чтобы вписаться в правильные положения без искажения структуры.Иногда к кристаллу добавляют следовые количества примесей (процесс, известный как легирование ) , чтобы создать дефекты в структуре, которые приводят к желаемым изменениям ее свойств. Например, кристаллы кремния легируют различным количеством различных элементов, чтобы получить подходящие электрические свойства для их использования в производстве полупроводников и компьютерных микросхем.

Рис. 9. Типы кристаллических дефектов включают вакансии, межузельные атомы и примеси замещения.

Некоторые вещества образуют твердые кристаллические вещества, состоящие из частиц очень организованной структуры; другие образуют аморфные (некристаллические) твердые тела с неупорядоченной внутренней структурой. Основными типами кристаллических твердых тел являются ионные твердые тела, металлические твердые тела, твердые тела с ковалентной сеткой и молекулярные твердые тела. Свойства различных видов кристаллических твердых тел обусловлены типами частиц, из которых они состоят, расположением частиц и силой притяжения между ними.Поскольку их частицы испытывают одинаковое притяжение, кристаллические твердые тела имеют разные температуры плавления; частицы в аморфных твердых телах испытывают ряд взаимодействий, поэтому они постепенно размягчаются и плавятся в диапазоне температур. Некоторые кристаллические твердые тела имеют дефекты в определенном повторяющемся узоре их частиц. Эти дефекты (которые включают вакансии, атомы или ионы, не находящиеся в правильном положении, а также примеси) изменяют физические свойства, такие как электропроводность, которая используется в кристаллах кремния, используемых для производства компьютерных микросхем.

Химия Упражнения в конце главы

  1. Какие типы жидкостей обычно образуют аморфные твердые тела?
  2. При очень низких температурах кислород O 2 замерзает и образует кристаллическое твердое вещество. Что лучше всего описывает эти кристаллы?

    (а) ионная

    (б) ковалентная сеть

    (в) металлик

    (г) аморфный

    (e) молекулярные кристаллы

  3. При охлаждении оливковое масло медленно затвердевает и образует твердое вещество при различных температурах.Что лучше всего описывает твердое тело?

    (а) ионная

    (б) ковалентная сеть

    (в) металлик

    (г) аморфный

    (e) молекулярные кристаллы

  4. Объясните, почему лед, представляющий собой кристаллическое твердое вещество, имеет температуру плавления 0 °C, тогда как масло, представляющее собой аморфное твердое вещество, размягчается в диапазоне температур.
  5. Определите тип твердого кристаллического вещества (металлическое, сетчатое, ковалентное, ионное или молекулярное), образованное каждым из следующих веществ:

    (а) SiO 2

    (б) KCl

    (в) Cu

    (г) СО 2

    (д) С (алмаз)

    (е) BaSO 4

    (г) NH 3

    (h) NH 4 F

    (и) С 2 Н 5 ОН

  6. Определите тип твердого кристаллического вещества (металлическое, сетчатое, ковалентное, ионное или молекулярное), образованное каждым из следующих веществ:

    (а) CaCl 2

    (б) карбид кремния

    (в) № 2

    (г) Fe

    (д) С (графит)

    (f) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3

    (г) HCl

    (з) NH 4 НЕТ 3

    (и) К 3 ПО 4

  7. Классифицируйте каждое вещество в таблице как металлическое, ионное, молекулярное или ковалентное сетчатое твердое вещество:
    Вещество Внешний вид Точка плавления Электропроводность Растворимость в воде
    Х блестящий, пластичный 1500 °С высокий нерастворимый
    Д мягкий, желтый 113 °С нет нерастворимый
    З жесткий, белый 800 °С только в расплавленном/растворенном состоянии растворимый
    Таблица 8.
  8. Классифицируйте каждое вещество в таблице как металлическое, ионное, молекулярное или ковалентное сетчатое твердое вещество:
    Вещество Внешний вид Точка плавления Электропроводность Растворимость в воде
    Х хрупкий, белый 800 °С только в расплавленном/растворенном состоянии растворимый
    Д блестящий, пластичный 1100 °С высокий нерастворимый
    З твердый, бесцветный 3550 °С нет нерастворимый
    Таблица 9.
  9. Идентифицируйте следующие вещества как ионные, металлические, ковалентно-сетчатые или молекулярные твердые вещества:

    Вещество А ковкое, пластичное, хорошо проводит электричество и имеет температуру плавления 1135 °C. Вещество B является хрупким, не проводит электричество в твердом состоянии, но проводит электричество в расплавленном состоянии, и имеет температуру плавления 2072 °C. Вещество С очень твердое, не проводит электричество и имеет температуру плавления 3440 °С. Вещество D мягкое, не проводит электричество и имеет температуру плавления 185°С.

  10. Вещество А блестит, хорошо проводит электричество и плавится при 975 °C. Вещество A, вероятно, a(n):

    (а) ионное твердое вещество

    (b) металлический твердый

    (c) молекулярное твердое вещество

    (d) сплошная ковалентная сеть

  11. Вещество B твердое, не проводит электричество и плавится при 1200 °C. Вещество B, вероятно, a(n):

    (а) ионное твердое вещество

    (b) металлический твердый

    (c) молекулярное твердое вещество

    (d) сплошная ковалентная сеть

Глоссарий

аморфное твердое вещество
(также некристаллическое твердое вещество) твердое вещество, в котором частицы не имеют упорядоченной внутренней структуры
сплошная ковалентная сеть
твердое вещество, частицы которого удерживаются вместе ковалентными связями
кристаллическое твердое вещество
твердое тело, в котором частицы расположены в определенном повторяющемся порядке
промежуточные сайты
промежутков между регулярными положениями частиц в любом массиве атомов или ионов
ионное твердое вещество
твердое тело, состоящее из положительных и отрицательных ионов, удерживаемых вместе сильным электростатическим притяжением
сплошной металлический
твердое тело, состоящее из атомов металла
молекулярное твердое вещество
твердое тело, состоящее из нейтральных молекул, удерживаемых вместе силами межмолекулярного притяжения
вакансия
дефект, возникающий, когда позиция, которая должна содержать атом или ион, является вакантной

Решения

Ответы на упражнения по химии в конце главы

2.(e) молекулярные кристаллы

4. Лед имеет кристаллическую структуру, стабилизированную водородными связями. Эти межмолекулярные силы сопоставимы по силе и поэтому требуют одинакового количества энергии для преодоления. В результате лед тает при одной температуре, а не в диапазоне температур. Различные, очень большие молекулы, из которых состоит масло, испытывают различное ван-дер-ваальсово притяжение различной силы, которое преодолевается при различных температурах, поэтому процесс плавления происходит в широком диапазоне температур.

6. (а) ионный; (б) ковалентная сеть; (в) молекулярный; (г) металлический; (д) ковалентная сеть; (е) молекулярный; (ж) молекулярный; (з) ионный; (i) ионный

8. X = ионная; Y = металлический; Z = ковалентная сеть

10. (b) металлический твердый

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.