Diferența cheie dintre capacitatea termică și căldura specifică este că capacitatea termică depinde de cantitatea de substanță, în timp ce capacitatea termică specifică este independentă de aceasta.
Când încălzim o substanță, temperatura acesteia crește, iar când o răcim, temperatura ei scade. Această diferență de temperatură este proporțională cu cantitatea de căldură furnizată. Capacitatea termică și căldura specifică sunt două constante de proporționalitate care se referă la schimbarea temperaturii și la cantitatea de căldură.
Ce este capacitatea termică?
În termodinamică, energia totală a unui sistem este energia internă. Energia internă specifică energia cinetică și potențială totală a moleculelor din sistem. Putem schimba energia internă a unui sistem fie lucrând asupra sistemului, fie încălzindu-l. Energia internă a unei substanțe crește atunci când îi creștem temperatura. Valoarea creșterii depinde de condițiile în care are loc încălzirea. Aici avem nevoie de căldură pentru a crește temperatura.
Capacitatea termică (C) a unei substanțe este „cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unei substanțe cu un grad Celsius (sau un kelvin).” Capacitatea termică diferă de la substanță la substanță. Cantitatea de substanță este direct proporțională cu capacitatea termică. Aceasta înseamnă că dublarea masei unei substanțe, capacitatea de căldură se dublează. Căldura de care avem nevoie pentru a crește temperatura de la t1 la t2 a unei substanțe poate fi calculată folosind următoarea ecuație.
q=C x ∆t
q=căldură necesară
∆t=t1-t2
Figura 01: Capacitatea termică a heliului
Unitatea de capacitate termică este JºC-1 sau JK-1. Două tipuri de capacități termice sunt definite în termodinamică; capacitatea termică la presiune constantă și capacitatea termică la volum constant.
Ce este căldura specifică?
Capacitatea de căldură depinde de cantitatea de substanță. Căldura specifică sau capacitatea termică specifică (e) este capacitatea termică care este independentă de cantitatea de substanțe. O putem defini ca fiind „cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unui gram de substanță cu un grad Celsius (sau un Kelvin) la o presiune constantă.”
Unitatea de căldură specifică este Jg-1oC-1 Căldura specifică a apei este foarte mare, cu o valoare de 4.186 Jg-1oC-1 Aceasta înseamnă că, pentru a crește temperatura a 1 g de apă cu 1°C, avem nevoie de 4,186 J de energie termică. Această valoare mare explică rolul apei în reglarea termică. Pentru a găsi căldura necesară pentru a crește temperatura unei anumite mase a unei substanțe de la t1 la t2, se poate folosi următoarea ecuație.
q=m x s x ∆t
q=căldură necesară
m=masa substanței
∆t=t1-t2
Cu toate acestea, ecuația de mai sus nu se aplică dacă reacția implică o schimbare de fază; de exemplu, când apa trece într-o fază gazoasă (la punctul de fierbere) sau când apa îngheață formând gheață (la punctul de topire). Acest lucru se datorează faptului că căldura adăugată sau îndepărtată în timpul schimbării fazei nu modifică temperatura.
Care este diferența dintre capacitatea termică și căldura specifică?
Diferența cheie dintre capacitatea termică și căldura specifică este că capacitatea termică depinde de cantitatea de substanță, în timp ce capacitatea termică specifică este independentă de aceasta. Mai mult, atunci când luăm în considerare teoria, capacitatea termică a cantității de căldură necesară pentru a modifica temperatura unei substanțe cu 1°C sau 1K, în timp ce căldura specifică este căldura necesară pentru a modifica temperatura a 1 g de substanțe cu 1°C sau 1K.
Rezumat – Capacitatea termică față de căldura specifică
Capacitatea termică și căldura specifică sunt termeni importanți în termodinamică. Diferența cheie dintre capacitatea termică și căldura specifică este că capacitatea termică depinde de cantitatea de substanță, în timp ce capacitatea termică specifică este independentă de aceasta.
