Specifik varmekapacitet vs varmekapacitet
Varmekapacitet og specifik varmekapacitet er to meget vigtige begreber inden for termodynamikområdet. Disse begreber spiller en vigtig rolle i de fleste applikationer inden for termodynamik. Denne artikel præsenterer forskellene og lighederne mellem disse to begreber.
Hvad er varmekapacitet?
Varmekapacitet er en yderst vigtig egenskab ved stof. Varmekapacitet er en målbar termisk egenskab. Det defineres som den mængde termisk energi, der kræves for at øge temperaturen på et stof med en given temperatur. I SI-enhedssystem defineres varmekapaciteten som den mængde varme, der kræves for at øge temperaturen på en prøve med 1 Kelvin. Enhederne med varmekapacitet er Joule pr. Kelvin. Varmekapaciteten for en prøve afhænger af stofferne i prøven, deres bindingsstruktur og massen af hvert stof. Varmekapaciteten på et objekt er ekstremt vigtigt, fordi det kan bruges til at måle den mængde varme, der absorberes eller udsendes af objektet ved hjælp af objektets temperaturændring.
Varmekapaciteten i jordens atmosfære betragtes som uendelig med hensyn til varmeudvekslingen under laboratorieforhold. Derfor betragtes miljøet som et uendeligt kølelegeme i sådanne processer. Imidlertid kan jordens atmosfære ikke betragtes som et uendeligt kølelegeme med store varmeproduktionsprocesser såsom varme, der kommer fra solen. For processer, der involverer gasser, er der to typer varmekapaciteter, der er specielt defineret. Den første er varmekapacitet med konstant volumen, og dette er den varmekapacitet, der måles, når processen udføres i et konstant volumen. Da ingen udvidelse er mulig, kan gassen ikke udføre noget arbejde udvendigt. Derfor forårsager den samlede energitilførsel en temperaturstigning. Den anden type er den konstante trykvarmekapacitet. I dette tilfælde kan gassen arbejde på miljøet. Da ekspansionen betyder arbejde, vil den samlede leverede varme ikke øge temperaturen.
Hvad er specifik varmekapacitet?
Specifik varmekapacitet defineres som den mængde termisk energi, der kræves for at hæve temperaturen på et objekt på 1 kg med 1 Kelvin. Enhederne med specifik varmekapacitet er Joule pr. Kelvin pr. Kg. Den specifikke varmekapacitet for et rent stof er konstant. Hvis sammensætningen af et objekt er kendt, kan specifik varmekapacitet let beregnes ved at tilføje varmekapaciteten for visse stoffer ganget med den tilsvarende andel. En genstands specifikke varmekapacitet er uafhængig af genstandens masse. Det kan også tages som genstandens varmekapacitet divideret med genstandens masse.
Hvad er forskellen mellem specifik varmekapacitet og varmekapacitet?
• Specifik varmekapacitet er en egenskab for materialet, men varmekapacitet er en genstand for objektet.
• Den specifikke varmekapacitet for et rent stof er konstant, men varmekapaciteten for ethvert stof afhænger af prøvens masse.
• Den specifikke varmekapacitet er uafhængig af massen, mens varmekapaciteten er afhængig.
