Specifični toplinski kapacitet u odnosu na toplinski kapacitet
Toplinski kapacitet i specifični toplinski kapacitet dva su vrlo važna pojma u području termodinamike. Ovi koncepti igraju vitalnu ulogu u većini primjena u termodinamici. Ovaj članak će predstaviti razlike i sličnosti između ova dva pojma.
Što je toplinski kapacitet?
Kapacitet topline je izuzetno važna karakteristika materije. Toplinski kapacitet je mjerljivo toplinsko svojstvo. Definira se kao količina toplinske energije potrebna za povećanje temperature tvari za određenu temperaturu. U SI sustavu jedinica, toplinski kapacitet je definiran kao količina topline potrebna da se temperatura uzorka poveća za 1 Kelvin. Jedinice toplinskog kapaciteta su Joules po Kelvinu. Toplinski kapacitet uzorka ovisi o tvarima u uzorku, njihovoj veznoj strukturi i masi svake tvari. Toplinski kapacitet objekta iznimno je važan jer se njime može izmjeriti količina topline koju objekt apsorbira ili emitira pomoću promjene temperature objekta.
Kapacitet topline zemljine atmosfere smatra se beskonačnim u odnosu na izmjene topline u laboratorijskim uvjetima. Stoga se okolina u takvim procesima smatra beskonačnim ponorom topline. Međutim, s velikim procesom stvaranja topline kao što je toplina koja dolazi od sunca, zemljina se atmosfera ne može smatrati beskonačnim ponorom topline. Za procese koji uključuju plinove posebno su definirane dvije vrste toplinskih kapaciteta. Prvi je toplinski kapacitet konstantnog volumena, a to je toplinski kapacitet izmjeren kada se proces odvija u konstantnom volumenu. Budući da širenje nije moguće, plin ne može raditi na vanjštini. Stoga ukupni unos energije uzrokuje porast temperature. Drugi tip je toplinski kapacitet konstantnog tlaka. U tom slučaju plin može djelovati na okoliš. Budući da ekspanzija znači obavljanje posla, ukupna dovedena toplina neće povisiti temperaturu.
Što je specifični toplinski kapacitet?
Specifični toplinski kapacitet definiran je kao količina toplinske energije potrebna za podizanje temperature predmeta od 1 kilograma za 1 Kelvin. Jedinice specifičnog toplinskog kapaciteta su Joule po Kelvinu po kilogramu. Specifični toplinski kapacitet čiste tvari je konstanta. Ako je poznat sastav predmeta, specifični toplinski kapacitet može se jednostavno izračunati zbrajanjem toplinskih kapaciteta određenih tvari pomnoženih s odgovarajućim omjerom. Specifični toplinski kapacitet predmeta ne ovisi o masi predmeta. Također se može uzeti kao toplinski kapacitet objekta podijeljen s masom objekta.
Koja je razlika između specifičnog toplinskog kapaciteta i toplinskog kapaciteta?
• Specifični toplinski kapacitet je svojstvo materijala, ali toplinski kapacitet je svojstvo objekta.
• Specifični toplinski kapacitet čiste tvari je konstantan, ali toplinski kapacitet bilo koje tvari ovisi o masi uzorka.
• Specifični toplinski kapacitet je neovisan o masi, dok je toplinski kapacitet ovisan.
