Specifični toplotni kapacitet u odnosu na toplotni kapacitet
Toplotni kapacitet i specifični toplotni kapacitet su dva vrlo važna koncepta u oblasti termodinamike. Ovi koncepti igraju vitalnu ulogu u većini primjena u termodinamici. Ovaj članak će predstaviti razlike i sličnosti između ova dva koncepta.
Šta je toplotni kapacitet?
Toplotni kapacitet je izuzetno važna karakteristika materije. Toplotni kapacitet je mjerljivo termalno svojstvo. Definira se kao količina toplinske energije potrebna za povećanje temperature tvari za datu temperaturu. U sistemu SI jedinica, toplotni kapacitet je definisan kao količina toplote potrebna da se temperatura uzorka poveća za 1 Kelvin. Jedinice toplotnog kapaciteta su Joules po Kelvinu. Toplotni kapacitet uzorka zavisi od supstanci u uzorku, njihove strukture vezivanja i mase svake supstance. Toplotni kapacitet objekta je izuzetno važan, jer se može koristiti za mjerenje količine topline koju objekat apsorbira ili emituje pomoću promjene temperature objekta.
Toplotni kapacitet zemljine atmosfere smatra se beskonačnim u odnosu na razmjenu topline u laboratorijskim uvjetima. Stoga se okolina u takvim procesima smatra beskonačnim hladnjakom. Međutim, s velikim procesom stvaranja topline kao što je toplina koja dolazi od sunca, Zemljina atmosfera se ne može smatrati beskonačnim hladnjakom. Za procese koji uključuju gasove, postoje dve posebno definisane vrste toplotnih kapaciteta. Prvi je toplinski kapacitet konstantnog volumena, a ovo je toplinski kapacitet koji se mjeri kada se proces odvija u konstantnom volumenu. Budući da ekspanzija nije moguća, plin ne može obaviti nikakav rad na eksterijeru. Dakle, ukupni unos energije uzrokuje porast temperature. Drugi tip je toplotni kapacitet konstantnog pritiska. U ovom slučaju, plin može djelovati na okoliš. Budući da ekspanzija znači obavljanje posla, ukupna dovedena toplina neće povećati temperaturu.
Šta je specifični toplinski kapacitet?
Specifični toplotni kapacitet se definiše kao količina toplotne energije potrebna da se temperatura objekta od 1 kilograma podigne za 1 Kelvin. Jedinice specifičnog toplotnog kapaciteta su Joule po Kelvinu po kilogramu. Specifični toplotni kapacitet čiste supstance je konstanta. Ako je poznat sastav objekta, specifični toplotni kapacitet se može lako izračunati zbrajanjem toplotnih kapaciteta određenih supstanci pomnoženih odgovarajućim omjerom. Specifični toplotni kapacitet objekta ne zavisi od mase objekta. Može se uzeti i kao toplinski kapacitet objekta podijeljen s masom objekta.
Koja je razlika između specifičnog toplotnog kapaciteta i toplotnog kapaciteta?
• Specifični toplotni kapacitet je svojstvo materijala, ali toplotni kapacitet je svojstvo objekta.
• Specifični toplotni kapacitet čiste supstance je konstantan, ali toplotni kapacitet bilo koje supstance zavisi od mase uzorka.
• Specifični toplotni kapacitet je nezavisan od mase, dok je toplotni kapacitet zavisan.
