I.6.1. Coeficienți calorici - Generalități

👀 Experiment: De cine depinde căldura absorbită de un corp ?
🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
🔥 Atenție, când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Materiale necesare:
Două pahare Berzelius, apă rece de la robinet, spirtieră, sită de azbest, trepied, termometru, cronometru, ulei.

A) Care masă de apă absoarbe mai multă căldură, 50 g sau 100 g?

Descrierea experimentului:

• Pune într-un pahar 50 g de apă și introdu în apă un termometru. Încălzește apa la flacăra unei spirtiere, prin intermediul sitei de azbest de pe trepied.
• Cronometrează timpul în care masa de 50 g apă și-a mărit temperatura cu 10 °C: t₁ = 39 s.
• Pune într-un pahar o masă de 100 g de apă și introdu în apă un termometru. Încălzește apa la flacăra unei spirtiere, prin intermediul sitei de azbest de pe trepied.
• Cronometrează timpul în care masa de 100 g apă și-a mărit temperatura cu 10 °C: t₂ = 48,6 s.
• Depinde căldura absorbită de masa corpului ? Cu cât timpul de încălzire este mai mare, cu atât și căldura absorbită este mai mare.

  O masă de 100 g apă absoarbe mai multă căldură decât o masă de 50 g apă.

Concluzia experimentului:
Căldura primită/cedată de un corp în procesul de încălzire/răcire este direct proporțională cu masa corpului: Q ~ m.

B) Depinde căldura absorbită de variația temperaturii?

Descrierea experimentului:

• Cronometrează timpul în care o masă de 100 g apă și-a mărit temperatura cu 20 °C: t₃ = 2 min 3 s. Compară cu timpul în care aceeași masă de 100 g apă și-a mărit temperatura cu 10 °C.
• Depinde căldura absorbită de variația temperaturii corpului ?

  O masă de 100 g apă absoarbe mai multă căldură pentru a-și mări temperatura cu 20 °C, decât o masă de 100 g apă pentru a-și mări temperatura cu 10 °C.

Concluzia experimentului:
Căldura primită/cedată de un corp în procesul de încălzire/răcire este direct proporțională cu variația temperaturii corpului: Q ~ ΔT.

C) Depinde căldura absorbită de substanța corpului?

Descrierea experimentului:

• Pune o masă de 100 g ulei într-un pahar Berzelius și introdu termometrul în ulei.
• Măsoară temperatura inițială a uleiului care trebuie să fie aceeași cu cea a apei (30 °C).
• Cronometrează timpul în care uleiul și-a mărit temperatura cu 20 °C: t₄ = 46,55 s. Compară cu timpul în care o masă de 100 g apă și-a mărit temperatura cu 20 °C.
• Depinde căldura absorbită de substanța din care este alcătuită corpul ?

  O masă de 100 g apă absoarbe mai multă căldură decât o masă de 100 g ulei, pentru a-și mări temperatura cu 20 °C.

Concluzia experimentului:
Căldura primită/cedată de un corp în procesul de încălzire/răcire depinde de natura substanței. Deci se poate defini o constantă de material numită căldură specifică, notată cu c.

Deci căldura primită/cedată de un corp la încălzire/răcire depinde direct proporțional de trei factori: masa corpului, variația temperaturii și natura substanței corpului.

Coeficienții calorici reprezintă mărimile fizice care caracterizează schimbul de căldură dintre sistemele termodinamice.

Printre cei mai importanți avem:

• Căldura specifică (c);
• Capacitatea calorică (C).