Как работает калькулятор теплоёмкости
Калькулятор решает две связанные модели. Если известна удельная теплоёмкость вещества, используется:
$$Q=m c \Delta T$$
Если известна полная теплоёмкость тела, используется:
$$Q=C\Delta T$$
Здесь \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса, \(c\) - удельная теплоёмкость, \(C\) - теплоёмкость всего тела, а \(\Delta T=T_2-T_1\). Для однородного тела связь между полной и удельной теплоёмкостью записывается так:
$$C=mc$$
Что можно найти
По формуле \(Q=mc\Delta T\) инструмент находит количество теплоты, массу, удельную теплоёмкость, начальную или конечную температуру. По формуле \(Q=C\Delta T\) он находит количество теплоты, полную теплоёмкость тела или температуру. Результат может быть отрицательным: это означает охлаждение или отвод теплоты от тела.
Например, для \(m=2\ \text{кг}\), \(c=4186\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot\text{К})\) и нагрева с \(20^\circ\text{C}\) до \(30^\circ\text{C}\):
$$Q=2\cdot4186\cdot10=83\,720\ \text{Дж}=83{,}72\ \text{кДж}$$
Типовые материалы помогают быстро подставить \(c\), но для точной инженерной задачи значение лучше сверять с источником для конкретного состава, температуры и влажности.
Ограничения
Расчёт предполагает постоянную теплоёмкость на выбранном температурном интервале и отсутствие фазового перехода. Скрытая теплота плавления или испарения, теплопотери, теплообмен между несколькими телами, химические реакции и модели \(C_P/C_V\) для газов сюда не входят.