Razlika med toplotno zmogljivostjo in specifično toploto

The ključna razlika med toplotno zmogljivostjo in specifično toploto je to toplotna zmogljivost je odvisna od količine snovi, medtem ko je specifična toplotna kapaciteta neodvisna od nje.

Ko segrevamo snov, se njena temperatura dvigne, in ko jo ohladimo, se njena temperatura zniža. Ta razlika v temperaturi je sorazmerna s količino dobavljene toplote. Toplotna zmogljivost in specifična toplota sta dve konstanti sorazmernosti, ki se nanašata na spremembo temperature in količino toplote.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je toplotna zmogljivost 
3. Kaj je specifična toplota
4. Primerjalna primerjava - toplotna zmogljivost in specifična toplota v tabeli
5. Povzetek

Kaj je toplotna zmogljivost?

V termodinamiki je celotna energija sistema notranja energija. Notranja energija določa skupno kinetično in potencialno energijo molekul v sistemu. Notranjo energijo sistema lahko spremenimo bodisi z delom na sistemu bodisi z ogrevanjem. Notranja energija snovi se poveča, ko zvišamo njeno temperaturo. Višina povečanja je odvisna od pogojev, v katerih segreva. Tukaj potrebujemo toploto za zvišanje temperature.

Toplotna zmogljivost (C) snovi je "količina toplote, potrebna za zvišanje temperature snovi za eno stopinjo Celzija (ali en kelvin)." Toplotna zmogljivost se razlikuje od snovi do snovi. Količina snovi je neposredno sorazmerna s toplotno zmogljivostjo. To pomeni, da se s podvojitvijo mase snovi toplotna zmogljivost podvoji. Vročina, ki jo potrebujemo za zvišanje temperature iz t₁ do t₂ snovi lahko izračunamo z naslednjo enačbo.

q = C x ∆t
q = potrebna toplota
∆t = t₁-t₂

Slika 01: Toplotna zmogljivost helija

Enota toplotne zmogljivosti je JºC^-1 ali JK^-1. V termodinamiki sta opredeljeni dve vrsti toplotnih zmogljivosti; toplotna kapaciteta pri konstantnem tlaku in toplotna zmogljivost pri konstantni prostornini.

Kaj je specifična toplota?

Toplotna zmogljivost je odvisna od količine snovi. Specifična toplota ali specifična (-e) toplotna (-e) zmogljivost (-e) je toplotna zmogljivost, ki ni odvisna od količine snovi. Lahko ga opredelimo kot "količino toplote, ki je potrebna za dvig temperature enega grama snovi za en stopin Celzija (ali enega Kelvina) pri konstantnem tlaku."

Enota specifične toplote je Jg^-1oC^-1. Specifična toplota vode je zelo visoka, vrednost 4,186 Jg^-1oC^-1. To pomeni, da za zvišanje temperature 1 g vode za 1 ° C potrebujemo 4,186 J toplotne energije. Ta visoka vrednost predstavlja vlogo vode pri termični regulaciji. Za iskanje toplote, potrebne za zvišanje temperature določene mase snovi s t1 na t2, lahko uporabimo naslednjo enačbo.

q = m x s x ∆t
q = potrebna toplota
m = masa snovi
∆t = t₁-t₂

Vendar zgornja enačba ne velja, če reakcija vključuje fazno spremembo; na primer, ko voda preide v plinsko fazo (pri vrelišču) ali ko voda zmrzne, da tvori led (na tališču). To je zato, ker toplota, dodana ali odstranjena med fazno spremembo, temperature ne spremeni.

Kakšna je razlika med toplotno zmogljivostjo in specifično toploto?

Ključna razlika med toplotno zmogljivostjo in specifično toploto je, da je toplotna zmogljivost odvisna od količine snovi, medtem ko je specifična toplotna kapaciteta neodvisna od nje. Poleg tega, če upoštevamo teorijo, je toplotna kapaciteta količine toplote, potrebne za spremembo temperature snovi za 1 ° C ali 1K, medtem ko je specifična toplota toplota, potrebna za spremembo 1 g temperature snovi za 1 ° C ali 1K.

Povzetek - toplotna zmogljivost v primerjavi z določeno toploto

Toplotna zmogljivost in specifična toplota sta pomembna izraza v termodinamiki. Ključna razlika med toplotno zmogljivostjo in specifično toploto je, da je toplotna zmogljivost odvisna od količine snovi, medtem ko je specifična toplotna kapaciteta neodvisna od nje.

Referenca:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Specifična toplotna zmogljivost v kemiji." ThoughtCo, 21. marec 2019, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Toplotna zmogljivost 4He 01" avtor Adwaele z angleške Wikipedije (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia