Ero ominaisen lämpökapasiteetin ja lämpökapasiteetin välillä

Erityinen lämpökapasiteetti vs. lämpökapasiteetti

Lämpökapasiteetti ja ominaislämpökapasiteetti ovat kaksi erittäin tärkeää käsitettä termodynamiikan alalla. Nämä käsitteet ovat tärkeässä asemassa useimmissa termodynamiikan sovelluksissa. Tässä artikkelissa esitellään näiden kahden käsitteen erot ja yhtäläisyydet.

Mikä on lämpökapasiteetti?

Lämpökapasiteetti on aineen erittäin tärkeä ominaisuus. Lämpökapasiteetti on mitattavissa oleva lämpöominaisuus. Se määritellään lämpöenergian määränä, jota tarvitaan aineen lämpötilan nostamiseksi tietyllä lämpötilalla. SI-yksikköjärjestelmässä lämpökapasiteetti määritellään lämpömääränä, jota tarvitaan näytteen lämpötilan nostamiseksi 1 kelvinillä. Lämpökapasiteetin yksiköt ovat Joule / Kelvin. Näytteen lämpökapasiteetti riippuu näytteen aineista, niiden sidosrakenteesta ja kunkin aineen massasta. Kohteen lämpökapasiteetti on erittäin tärkeä, koska sitä voidaan käyttää objektin absorboiman tai lähettämän lämmön määrän mittaamiseen esineen lämpötilan muutoksen avulla.

Maan ilmakehän lämpökapasiteettia pidetään äärettömyytenä suhteessa lämmönvaihtoihin laboratorio-olosuhteissa. Siksi ympäristöä pidetään äärettömänä jäähdytyselementtinä tällaisissa prosesseissa. Suurten lämmöntuotantomenetelmien, kuten auringosta tulevan lämmön avulla, maan ilmakehää ei kuitenkaan voida pitää äärettömänä jäähdytyselementtinä. Kaasuihin liittyvissä prosesseissa on erityyppisesti määriteltyjä kahden tyyppisiä lämpökapasiteetteja. Ensimmäinen on vakio tilavuuslämpökapasiteetti, ja tämä on lämpökapasiteetti, joka mitataan, kun prosessi suoritetaan vakiona tilavuutena. Koska laajennus ei ole mahdollista, kaasu ei voi tehdä mitään töitä ulkopuolelta. Siksi kokonaisenergian syöttö aiheuttaa lämpötilan nousun. Toinen tyyppi on vakiopaineinen lämpökapasiteetti. Tässä tapauksessa kaasu voi toimia ympäristön kannalta. Koska laajennus tarkoittaa työn tekemistä, toimitettu kokonailämpö ei aio nostaa lämpötilaa.

Mikä on ominainen lämpökapasiteetti?

Erityinen lämpökapasiteetti määritellään lämpöenergian määränä, joka tarvitaan nostamaan yhden kilogramman esineen lämpötila 1 kelvinillä. Erityisen lämpökapasiteetin yksiköt ovat Joule / Kelvin / kg. Puhtaan aineen ominaislämpökapasiteetti on vakio. Jos esineen koostumus tunnetaan, ominainen lämpökapasiteetti voidaan helposti laskea laskemalla yhteen tiettyjen aineiden lämpökapasiteetit kerrottuna vastaavalla osuudella. Kohteen ominainen lämpökapasiteetti on riippumaton esineen massasta. Sitä voidaan pitää myös kohteen lämpökapasiteettina jaettuna esineen massalla.