Capacitat de calor específica vs. capacitat de calor
La capacitat calorífica i la capacitat calorífica específica són dos conceptes molt importants en el camp de la termodinàmica. Aquests conceptes tenen un paper vital en la majoria de les aplicacions en termodinàmica. Aquest article presentarà les diferències i semblances entre aquests dos conceptes.
Què és la capacitat de calor?
La capacitat calorífica és una característica extremadament important de la matèria. La capacitat calorífica és una propietat tèrmica mesurable. Es defineix com la quantitat d'energia tèrmica necessària per augmentar la temperatura d'una substància en una temperatura determinada. En el sistema d'unitats SI, la capacitat calorífica es defineix com la quantitat de calor necessària per augmentar la temperatura d'una mostra en 1 Kelvin. Les unitats de la capacitat calorífica són Joules per Kelvin. La capacitat calorífica d'una mostra depèn de les substàncies de la mostra, de la seva estructura d'enllaç i de la massa de cada substància. La capacitat calorífica d'un objecte és extremadament important, perquè es pot utilitzar per mesurar la quantitat de calor absorbida o emesa per l'objecte mitjançant el canvi de temperatura de l'objecte.
La capacitat calorífica de l'atmosfera terrestre es considera infinita respecte als intercanvis de calor en condicions de laboratori. Per tant, el medi ambient es considera un dissipador de calor infinit en aquests processos. Tanmateix, amb un gran procés de generació de calor, com ara la calor que prové del sol, l'atmosfera terrestre no es pot considerar com un dissipador de calor infinit. Per als processos que impliquen gasos, hi ha dos tipus de capacitats calorífices especialment definides. El primer és la capacitat calorífica de volum constant, i aquesta és la capacitat calorífica mesurada quan el procés es fa a volum constant. Com que no és possible l'expansió, el gas no pot fer cap treball a l'exterior. Per tant, l'entrada total d'energia provoca un augment de la temperatura. El segon tipus és la capacitat calorífica a pressió constant. En aquest cas, el gas pot fer un treball sobre el medi ambient. Com que l'expansió significa fer feina, la calor total subministrada no augmentarà la temperatura.
Què és la capacitat calorífica específica?
La capacitat calorífica específica es defineix com la quantitat d'energia tèrmica necessària per augmentar la temperatura d'un objecte d'1 quilogram en 1 Kelvin. Les unitats de capacitat calorífica específica són Joule per Kelvin per quilogram. La capacitat calorífica específica d'una substància pura és una constant. Si es coneix la composició d'un objecte, la capacitat calorífica específica es pot calcular fàcilment sumant les capacitats calorífices de determinades substàncies multiplicades per la proporció corresponent. La capacitat calorífica específica d'un objecte és independent de la massa de l'objecte. També es pot prendre com la capacitat calorífica de l'objecte dividida per la massa de l'objecte.
Quina diferència hi ha entre la capacitat de calor específica i la capacitat de calor?
• La capacitat calorífica específica és una propietat del material, però la capacitat calorífica és una propietat de l'objecte.
• La capacitat calorífica específica d'una substància pura és constant, però la capacitat calorífica de qualsevol substància depèn de la massa de la mostra.
• La capacitat calorífica específica és independent de la massa, mentre que la capacitat calorífica depèn.
