Capacitatea termică specifică vs capacitatea de căldură
Capacitatea termică și capacitatea termică specifică sunt două concepte foarte importante în domeniul termodinamicii. Aceste concepte joacă un rol vital în majoritatea aplicațiilor din termodinamică. Acest articol va prezenta diferențele și asemănările dintre aceste două concepte.
Ce este capacitatea termică?
Capacitatea de căldură este o caracteristică extrem de importantă a materiei. Capacitatea termică este o proprietate termică măsurabilă. Este definită ca cantitatea de energie termică necesară pentru a crește temperatura unei substanțe cu o anumită temperatură. În sistemul de unități SI, capacitatea de căldură este definită ca cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unei probe cu 1 Kelvin. Unitățile de măsură ale capacității termice sunt Jouli pe Kelvin. Capacitatea termică a unei probe depinde de substanțele din eșantion, de structura lor de legătură și de masa fiecărei substanțe. Capacitatea termică a unui obiect este extrem de importantă, deoarece poate fi folosită pentru a măsura cantitatea de căldură absorbită sau emisă de obiect folosind modificarea temperaturii obiectului.
Capacitatea termică a atmosferei pământului este considerată infinită în raport cu schimburile de căldură în condiții de laborator. Prin urmare, mediul înconjurător este considerat ca un radiator infinit în astfel de procese. Cu toate acestea, cu un proces mare de generare a căldurii, cum ar fi căldura provenită de la soare, atmosfera pământului nu poate fi considerată un radiator infinit. Pentru procesele care implică gaze, există două tipuri de capacități termice special definite. Prima este capacitatea de căldură cu volum constant și aceasta este capacitatea de căldură măsurată atunci când procesul se face într-un volum constant. Deoarece nu este posibilă dilatarea, gazul nu poate lucra la exterior. Prin urmare, aportul total de energie determină o creștere a temperaturii. Al doilea tip este capacitatea de căldură cu presiune constantă. În acest caz, gazul poate lucra asupra mediului. Deoarece extinderea înseamnă lucru, căldura totală furnizată nu va crește temperatura.
Ce este capacitatea termică specifică?
Capacitatea termică specifică este definită ca cantitatea de energie termică necesară pentru a crește temperatura unui obiect de 1 kilogram cu 1 Kelvin. Unitățile de capacitate termică specifică sunt Joule pe Kelvin pe kilogram. Capacitatea termică specifică a unei substanțe pure este o constantă. Dacă se cunoaște compoziția unui obiect, capacitatea termică specifică poate fi calculată ușor prin însumarea capacităților termice ale anumitor substanțe înmulțite cu proporția corespunzătoare. Capacitatea termică specifică a unui obiect este independentă de masa obiectului. Poate fi luată și ca capacitatea termică a obiectului împărțită la masa obiectului.
Care este diferența dintre capacitatea termică specifică și capacitatea termică?
• Capacitatea termică specifică este o proprietate a materialului, dar capacitatea termică este o proprietate a obiectului.
• Capacitatea termică specifică a unei substanțe pure este constantă, dar capacitatea termică a oricărei substanțe depinde de masa probei.
• Capacitatea termică specifică este independentă de masă, în timp ce capacitatea termică este dependentă.
