Specifični toplinski kapacitet u odnosu na toplinski kapacitet
Toplinski kapacitet i specifični toplinski kapacitet dva su vrlo važna pojma na području termodinamike. Ti koncepti igraju vitalnu ulogu u većini primjena termodinamike. Ovaj će članak predstaviti razlike i sličnosti između ova dva pojma.
Što je toplinski kapacitet?
Toplinski kapacitet je izuzetno važna karakteristika materije. Toplinski kapacitet je mjerljivo toplinsko svojstvo. Definira se kao količina toplinske energije potrebna za povećanje temperature tvari za zadanu temperaturu. U SI jediničnom sustavu toplinski kapacitet definira se kao količina topline potrebna za povećanje temperature uzorka za 1 Kelvina. Jedinice toplinskog kapaciteta su Joule po Kelvinima. Toplinski kapacitet uzorka ovisi o tvarima u uzorku, njihovoj vezivoj strukturi i masi svake tvari. Toplinski kapacitet predmeta je izuzetno važan, jer se pomoću njega može izmjeriti količina topline koju objekt apsorbira ili emitira pomoću promjene temperature objekta.
Toplinski kapacitet zemljine atmosfere smatra se beskonačnošću s obzirom na izmjene topline u laboratorijskim uvjetima. Stoga se okoliš u takvim procesima smatra beskonačnim hladnjakom. Međutim, s velikim postupkom stvaranja topline, poput topline koja dolazi od sunca, zemaljska atmosfera ne može se smatrati beskonačnim hladnjakom. Za postupke koji uključuju plinove postoje dvije vrste toplinskih kapaciteta posebno definirane. Prvi je toplinski kapacitet konstantnog volumena, a to je toplinski kapacitet izmjeren kada se postupak obavlja u konstantnom volumenu. Budući da nije moguće širenje, plin ne može raditi na vanjskoj strani. Stoga ukupan unos energije uzrokuje porast temperature. Druga vrsta je toplinski kapacitet s konstantnim tlakom. U ovom slučaju, plin može utjecati na okoliš. Budući da proširenje znači obavljanje posla, ukupna isporučena toplina neće povisiti temperaturu.
Što je specifični toplinski kapacitet?
Specifični toplinski kapacitet definiran je kao količina toplinske energije potrebna za povišenje temperature predmeta od 1 kilograma za 1 Kelvina. Jedinice specifičnog toplinskog kapaciteta su Joule po Kelvinima po kilogramu. Specifični toplinski kapacitet čiste tvari je konstanta. Ako je sastav predmeta poznat, specifični toplinski kapacitet može se lako izračunati zbrajanjem toplinskih kapaciteta određenih tvari pomnoženim s odgovarajućim udjelom. Specifični toplinski kapacitet predmeta neovisan je o masi predmeta. Može se uzeti i kao toplinski kapacitet predmeta podijeljen s masom predmeta.
Koja je razlika između specifičnog toplinskog i toplinskog kapaciteta?
• Specifični toplinski kapacitet je svojstvo materijala, ali toplinski kapacitet je svojstvo predmeta.
• Specifični toplinski kapacitet čiste tvari konstantan je, ali toplinski kapacitet bilo koje tvari ovisi o masi uzorka.
• Specifični toplinski kapacitet neovisan je o masi, dok toplinski kapacitet ovisi.
