Ključna razlika između toplotnog kapaciteta i specifične toplote je u tome što toplotni kapacitet zavisi od količine supstance, dok je specifični toplotni kapacitet nezavisan od nje.
Kada zagrejemo neku supstancu, njena temperatura raste, a kada je ohladimo njena temperatura se smanjuje. Ova razlika u temperaturi je proporcionalna količini dovedene topline. Toplotni kapacitet i specifična toplota su dvije konstante proporcionalnosti koje se odnose na promjenu temperature i količinu topline.
Šta je toplotni kapacitet?
U termodinamici, ukupna energija sistema je unutrašnja energija. Unutrašnja energija određuje ukupnu kinetičku i potencijalnu energiju molekula u sistemu. Unutrašnju energiju sistema možemo promijeniti bilo vršenjem rada na sistemu ili zagrijavanjem. Unutrašnja energija supstance se povećava kada joj povećamo temperaturu. Visina povećanja zavisi od uslova u kojima se grejanje odvija. Ovdje nam je potrebna toplina da povećamo temperaturu.
Toplotni kapacitet (C) supstance je "količina toplote potrebna da se temperatura supstance podigne za jedan stepen Celzijusa (ili jedan kelvin)." Toplotni kapacitet se razlikuje od tvari do tvari. Količina supstance je direktno proporcionalna toplotnom kapacitetu. To znači da se udvostručenjem mase supstance, toplotni kapacitet udvostručuje. Toplota koja nam je potrebna da povećamo temperaturu od t1 do t2 supstance može se izračunati pomoću sljedeće jednačine.
q=C x ∆t
q=potrebna toplina
∆t=t1-t2
Slika 01: Toplotni kapacitet helijuma
Jedinica toplotnog kapaciteta je JºC-1 ili JK-1. U termodinamici su definirane dvije vrste toplotnih kapaciteta; toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku i toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini.
Šta je specifična toplina?
Toplotni kapacitet zavisi od količine supstance. Specifična toplina ili specifični toplinski kapacitet(i) je toplinski kapacitet koji je neovisan o količini tvari. Možemo ga definisati kao „količinu toplote koja je potrebna da se temperatura jednog grama supstance podigne za jedan stepen Celzijusa (ili jedan Kelvin) pri konstantnom pritisku.“
Jedinica specifične toplote je Jg-1oC-1 Specifična toplota vode je veoma visoka, sa vrednošću od 4.186 Jg-1oC-1 To znači, da bismo povećali temperaturu 1 g vode za 1°C, potrebno nam je 4,186 J toplotne energije. Ova visoka vrijednost objašnjava ulogu vode u termalnoj regulaciji. Da bi se pronašla toplina potrebna za povećanje temperature određene mase tvari od t1 do t2, može se koristiti sljedeća jednadžba.
q=m x s x ∆t
q=potrebna toplina
m=masa supstance
∆t=t1-t2
Međutim, gornja jednadžba ne vrijedi ako reakcija uključuje promjenu faze; na primjer, kada voda prijeđe u plinovitu fazu (na tački ključanja) ili kada se voda zamrzne i formira led (na tački topljenja). To je zato što toplina dodana ili uklonjena tokom promjene faze ne mijenja temperaturu.
Koja je razlika između toplotnog kapaciteta i specifične toplote?
Ključna razlika između toplotnog kapaciteta i specifične toplote je u tome što toplotni kapacitet zavisi od količine supstance, dok je specifični toplotni kapacitet nezavisan od nje. Nadalje, kada se razmatra teorija, toplinski kapacitet količine topline potrebne za promjenu temperature tvari za 1°C ili 1K, dok je specifična toplina toplina potrebna da se 1g temperature tvari promijeni za 1°C ili 1K.
Sažetak – toplinski kapacitet u odnosu na specifičnu toplinu
Toplotni kapacitet i specifična toplota su važni pojmovi u termodinamici. Ključna razlika između toplotnog kapaciteta i specifične toplote je u tome što toplotni kapacitet zavisi od količine supstance, dok je specifični toplotni kapacitet nezavisan od nje.
