Różnica między ciepłem właściwym a pojemnością cieplną

Ciepło właściwe a pojemność cieplna

Nic dziwnego, że wielu jest mylonych między „ciepłem właściwym” a „pojemnością cieplną”. Dzieje się tak, ponieważ po wyszukaniu hasła „ciepło właściwe” w zasobach internetowych, takich jak Wikipedia, nastąpi automatyczne przekierowanie na stronę „pojemność cieplna”. Cóż, „pojemność cieplna” lub „pojemność cieplna” jest całkowicie znana jako „pojemność cieplna właściwa”, co tylko zwiększa zamieszanie. Z definicji oba są bardzo podobne. Istnieje jednak tylko dodatkowa zmienna zawarta w cieple właściwym, która sprawia, że ​​różni się nieco w porównaniu do pojemności cieplnej.

Kiedy mówimy o „pojemności cieplnej” (oznaczonej symbolem „C”), to tak naprawdę ciepło potrzebne do zmiany temperatury substancji o jeden stopień. To pokazuje zatem, że ma zastosowanie do każdego rodzaju materii. „Pojemność cieplna” to stosunek wymiany ciepła „Q” do zmiany temperatury „∆T”. W wyrażeniu formalnym jest to C = Q / ∆T. W notacji jednostek SI wykorzystuje jednostki energii / stopień (energia na stopień). Jest wyrażany jako stosunek dżuli (symbol „J”, który oznacza wartość energii) do Kelwina (symbol „K”, który oznacza wartość temperatury bezwzględnej) C = J / K. W chemii jednak powodują zastosowanie molowej pojemności cieplnej Cmol, która po prostu dodaje zmienną molową w równaniu Cmol = J / mol. K..

Z drugiej strony, „ciepło właściwe” pod względem definicji brzmi podobnie do pojemności cieplnej, ale to pierwsze odnosi się do ciepła potrzebnego do dostosowania temperatury jednej jednostki masy substancji o jeden stopień. Wykorzystuje jednostki energii / masy / stopnia. C = J / kg. K. W tym przypadku kg (kilogram) jest jednostką masy zawartą w równaniu.

Pod względem właściwości fizycznych „pojemność cieplna” jest szeroką zmienną, ponieważ ilość konkretnej materii jest wprost proporcjonalna do jej pojemności cieplnej. Oznacza to, że im większa materia, tym większa jest uzyskana pojemność cieplna (tj. 2x materia daje 2x pojemność cieplną). Natomiast „ciepło właściwe” jest zmienną intensywną, co oznacza atrybut należący do konkretnej substancji, a nie do jakiejkolwiek materii w ogóle. Ułatwia to naukowcom i innym specjalistom przeprowadzanie eksperymentów przy użyciu zmiennej intensywnej.

Streszczenie:

1. „Pojemność cieplna” jest zmienną rozległą, podczas gdy „ciepło właściwe” jest zmienną intensywną.
2. „Ciepło właściwe” ma jednostkę masy w swoim równaniu, zgodnie z zaleceniami Międzynarodowych Standardów Pomiaru.
3. „Ciepło właściwe” jest bardziej odpowiednie do wykorzystania w funkcjach teoretycznych i eksperymentalnych.
4. Według jednostek SI wzór na pojemność cieplną wynosi C = Q / ∆T, natomiast dla ciepła właściwego C = J / kg. K..