Avainero lämpökapasiteetin ja ominaislämmön välillä on, että lämpökapasiteetti riippuu aineen määrästä, kun taas ominaislämpökapasiteetti on siitä riippumaton.
Kun lämmitämme ainetta, sen lämpötila nousee, ja kun jäähdytämme sen, sen lämpötila laskee. Tämä lämpötilaero on verrannollinen toimitetun lämmön määrään. Lämpökapasiteetti ja ominaislämpö ovat kaksi suhteellisuusvakiota, jotka liittyvät lämpötilan muutokseen ja lämmön määrään.
Mikä on lämpökapasiteetti?
Termodynamiikassa järjestelmän kokonaisenergia on sisäinen energia. Sisäinen energia määrittelee systeemin molekyylien kokonaiskineettisen ja potentiaalisen energian. Voimme muuttaa järjestelmän sisäistä energiaa joko tekemällä töitä järjestelmän parissa tai lämmittämällä sitä. Aineen sisäinen energia kasvaa, kun nostamme sen lämpötilaa. Lisäyksen määrä riippuu olosuhteista, joissa lämmitys tapahtuu. Tässä tarvitaan lämpöä lämpötilan nostamiseen.
Aineen lämpökapasiteetti (C) on "lämpömäärä, joka tarvitaan nostamaan aineen lämpötilaa yhdellä Celsius-asteella (tai yhdellä kelvinillä)." Lämpökapasiteetti vaihtelee aineittain. Aineen määrä on suoraan verrannollinen lämpökapasiteettiin. Tämä tarkoittaa, että kun aineen massa kaksinkertaistuu, lämpökapasiteetti kaksinkertaistuu. Lämpö, jota tarvitsemme nostaaksemme lämpötilaa arvosta t1 arvoon t2, voidaan laskea käyttämällä seuraavaa yhtälöä.
q=C x ∆t
q=tarvittava lämpö
∆t=t1-t2
Kuva 01: Heliumin lämpökapasiteetti
Lämpökapasiteetin yksikkö on JºC-1 tai JK-1. Termodynamiikassa määritellään kaksi lämpökapasiteetin tyyppiä; lämpökapasiteetti vakiopaineella ja lämpökapasiteetti vakiotilavuudella.
Mikä on ominaislämpö?
Lämpökapasiteetti riippuu aineen määrästä. Ominaislämpö tai ominaislämpökapasiteetti(t) on lämpökapasiteetti, joka on riippumaton aineiden määrästä. Voimme määritellä sen "lämpömääräksi, joka tarvitaan nostamaan yhden gramman ainetta lämpötilaa yhdellä Celsius-asteella (tai yhdellä Kelvinillä) vakiopaineessa."
Ominaislämmön yksikkö on Jg-1oC-1 Veden ominaislämpö on erittäin korkea, arvo 4.186 Jg-1oC-1 Tämä tarkoittaa, että 1 g:n veden lämpötilan nostamiseksi 1°C:lla tarvitaan 4,186 J lämpöenergiaa. Tämä korkea arvo selittää veden roolin lämmön säätelyssä. Seuraavaa yhtälöä voidaan käyttää aineen tietyn massan lämpötilan nostamiseen arvosta t1 arvoon t2 tarvittava lämpö.
q=m x s x ∆t
q=tarvittava lämpö
m=aineen massa
∆t=t1-t2
Yllä oleva yhtälö ei kuitenkaan päde, jos reaktioon liittyy faasimuutos; esimerkiksi kun vesi menee kaasufaasiin (kiehumispisteessä) tai kun vesi jäätyy muodostaen jäätä (sulamispisteessä). Tämä johtuu siitä, että vaihemuutoksen aikana lisätty tai poistettu lämpö ei muuta lämpötilaa.
Mitä eroa lämpökapasiteetilla ja ominaislämmöllä on?
Avainero lämpökapasiteetin ja ominaislämmön välillä on, että lämpökapasiteetti riippuu aineen määrästä, kun taas ominaislämpökapasiteetti on siitä riippumaton. Lisäksi teoriaa tarkasteltaessa sen lämpömäärän lämpökapasiteetti, joka tarvitaan muuttamaan aineiden lämpötilaa 1 °C tai 1 K, kun taas ominaislämpö on lämpöä, joka tarvitaan muuttamaan 1 g aineiden lämpötilaa 1 °C tai 1 K.
Yhteenveto – lämpökapasiteetti vs ominaislämpö
Lämpökapasiteetti ja ominaislämpö ovat tärkeitä termejä termodynamiikassa. avainero lämpökapasiteetin ja ominaislämmön välillä on, että lämpökapasiteetti riippuu aineen määrästä, kun taas ominaislämpökapasiteetti on siitä riippumaton.
