Дулаан нь биеийг бүрдүүлдэг молекулуудын дотоод энерги юм. Энэ нь халуун биеэс хүйтэн бие рүү урсдаг. Дулааны хэмжигдэхүүнийг калориметр гэж нэрлэдэг. Бидний өдөр тутмын туршлагаас харахад янз бүрийн биетүүд температурыг ижил хэмжээгээр нэмэгдүүлэхийн тулд өөр өөр дулааны энерги шаарддаг болохыг олж мэдсэн. Биеийн энэ шинж чанар нь түүний дулааны эсвэл дулааны багтаамжаар илэрхийлэгддэг. Биеийн дулааны багтаамж нь температурыг 1°С буюу 1К-ээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны энергийн хэмжээг С' тэмдгээр тэмдэглэнэ. Жишээлбэл, хэрэв биеийн дулааны багтаамж 60 JK -1 бол энэ нь биеийн температурыг 1К эсвэл 1 ° C-аар нэмэгдүүлэхийн тулд 60 Ж дулааны энерги шаардагдана гэсэн үг юм.
Дулааны багтаамж C' = Нийлүүлсэн дулааны энергийн хэмжээ/температурын өсөлт Хэрэв биед Q хэмжээний дулаан өгөхөд түүний температур ∆t хүртэл өсвөл C' = Q ∕ ∆t болно. |
Дулааны багтаамжийн нэгж
Дулааны багтаамжийн SI нэгж нь келвин тутамд жоуль эсвэл градусын жоуль юм. Дулааны багтаамжийн бусад нийтлэг нэгж нь кал °C -1 ба ккал °C -1 юм.
1 ккал ° C -1 = 1000 кал ° C -1
1 кал К -1 = 4.2 Ж К -1
Нэгж массаар илэрхийлсэн биеийн дулааны багтаамжийг тухайн биеийн бодисын хувийн дулаан багтаамж гэнэ. Үүнийг c тэмдгээр тэмдэглэв. Тусгай дулаан багтаамж нь тухайн бодисын онцлог шинж чанар бөгөөд өөр өөр биетүүдэд өөр өөр байдаг. Бодисын хувийн дулаан багтаамж нь тухайн бодисын биеийн нэгж массын дулаан багтаамжаар тодорхойлогддог.
Хувийн дулаан багтаамж c = Биеийн дулаан багтаамж C' / Биеийн масс m гэж C' = Q ∕ ∆t Тиймээс \(c = \frac{Q}{m \times \Delta t}\) эсвэл \(Q = c \times m \times \Delta t\) Бодисын хувийн дулаан багтаамж нь тухайн бодисын нэгж массын температурыг 1 ° C буюу 1 К хүртэл нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны энергийн хэмжээ юм. |
Биеийн температурыг нэмэгдүүлэхийн тулд шингэсэн дулааны энергийн хэмжээ нь гурван хүчин зүйлээс хамаарна.
Тусгай дулаан багтаамжийн нэгж
Тусгай дулаан багтаамжийн SI нэгж нь келвин тутамд килограмм тутамд жоуль (J кг -1 К -1 ) эсвэл цельсийн градус тутамд килограмм тутамд жоуль (J кг -1 ° C -1 ) юм.
Хувийн дулаан багтаамжийн бусад нэгжүүд нь кал г -1 ° С -1 ба ккал кг -1 ° С -1 байна.
1 кал г -1 °C -1 = 4,2 × 10 3 Ж кг -1 К -1
Жишээлбэл, төмрийн хувийн дулаан багтаамж нь .48 Ж∕г ° C бол 1 г төмрийн температурыг 1 ° C-аар нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны энерги нь 0.48 Ж байна гэсэн үг юм.
| Дулааны багтаамж | Тусгай дулаан багтаамж |
| Энэ нь бүх биеийн температурыг 1 хэмээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны энергийн хэмжээ юм. | Энэ нь биеийн нэгж массын температурыг 1 хэмээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны энергийн хэмжээ юм. |
| Энэ нь бодис, биеийн массаас хамаарна; масс нь их байх тусам түүний дулааны багтаамж их болно. | Энэ нь биеийн массаас хамаардаггүй; энэ нь биеийн бодисын шинж чанар юм. |
| Түүний нэгж JK -1 | Түүний нэгж J Кг-1К -1 |
Өөр өөр бодисын хувьд дулааны тусгай багтаамж өөр өөр байдаг. Ихэвчлэн сайн дамжуулагч нь хувийн дулаан багтаамж багатай байдаг бол муу дамжуулагч өндөр хувийн дулаан багтаамжтай байдаг. Хэрэв бид ижил хэмжээний дулаан хангамжийг өгөхийн тулд хоёр өөр бодисын ижил массыг нэг шатаагч дээр халаавал ижил хугацааны дараа хоёр өөр бодисын температурын өсөлт өөр байгааг анзаарах болно. Энэ нь тэдний дулааны тусгай хүчин чадал өөр өөр байдагтай холбоотой юм. Бага хувийн дулаан багтаамжтай бодис нь температурын хурдацтай, өндөр өсөлтийг харуулдаг тул энэ нь температурын удаан, бага өсөлтийг харуулдаг өндөр хувийн дулаан багтаамжтай бодисоос илүү дулаан дамжуулагч юм.
Ус нь өндөр хувийн дулаан багтаамжтай (=4200 Ж Кг -1 К -1 ). Усны дулааны хувийн багтаамж нь өөр өөр үе шаттай бодисуудын хувьд өөр өөр байдаг, хувийн дулааны багтаамж нь 4200 ЖКг -1К- 1 , мөснийх нь 2100ЖКг -1К- 1 , уурынх нь 460ДжКг -1К байна. -1 .
| Бодис | Тусгай дулаан багтаамж | |
| J кг-д -1 К -1 | cal g -1 ° C -1 | |
| Тэргүүлэх | 130 | 0.031 |
| Мөнгө | 235 | 0.055 |
| Зэс | 399 | 0.095 |
| Төмөр | 483 | 0.115 |
| Хөнгөн цагаан | 882 | 0.21 |
| Керосин тос | 2100 | 0.50 |
| Мөс | 2100 | 0.50 |
| Далайн ус | 3900 | 0.95 |
| Ус | 4180 | 1.0 |
Температур ба хувийн дулаан: Доорх график нь нэг калори дулаанаар тодорхой материалын нэг грамм хэдэн градусаар нэмэгдэж байгааг харуулж байна. 
Асуулт 1: 30 0С-ийн температурт 50 г масстай металлын температурыг 330 ° C хүртэл нэмэгдүүлэхийн тулд 2400 Ж дулааны энерги шаардагдана. Металлын хувийн дулаан багтаамжийг тооцоол.
Шийдэл: Өгөгдсөн, m = 50 г, дулааны энерги = 2400 Ж, температурын өсөлт = 330 − 30 = 300 ° C = 300 К.
Хувийн дулаан багтаамж \(c = \frac{2400}{50 \times 300} = .16 \) J g -1 K -1
Асуулт 2: Хувийн дулаан багтаамж 0,84 Жг -1 К -1 А шингэнийг 40 0С температурт ямар масстай хувийн дулаан багтаамжтай 100 г В шингэнтэй 2,1 Ж г -1 К -1 холих ёстой вэ? 20 ° C, ингэснээр хольцын эцсийн температур 32 ° C болно?
Шийдэл: Шингэний температур буурах A = 40−32 = 8 ° C, B шингэний температурын өсөлт = 32 − 20 = 12 ° C
Дулааны энерги нь м грамм шингэн A = m × 0.84 × 8 Ж
100 грамм шингэн B = 100 × 2.1 × 12 Дж авсан дулааны энерги
Дулааны алдагдалгүй гэж үзвэл А-ийн өгсөн дулааны энерги = В-ийн авсан дулааны энерги
м×0,84× 8 = 100×2,1×12 ⇒ м = 375 грамм
