Soojusmahtuvuse ja erisoojuse erinevus

võtme erinevus soojusmahu ja erisoojuse vahel on see soojusmaht sõltub aine kogusest, samas kui eriline soojusmaht on sellest sõltumatu.

Aine kuumutamisel tõuseb selle temperatuur ja kui seda jahutame, siis selle temperatuur väheneb. See temperatuurierinevus on võrdeline tarnitud soojushulgaga. Soojusmaht ja erisoojus on kaks proportsionaalsuse konstanti, mis on seotud temperatuuri muutuse ja soojusenergia kogusega.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on soojusmahtuvus? 
3. Mis on eriline kuumus
4. Kõrvuti võrdlus - soojusmaht vs spetsiifiline kuumus tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on soojusmahtuvus?

Termodünaamikas on süsteemi koguenergia sisemine energia. Siseenergia täpsustab molekulide kogu kineetilist ja potentsiaalset energiat süsteemis. Süsteemi sisemist energiat saame muuta kas süsteemi tööd tehes või seda soojendades. Aine sisemine energia suureneb, kui me selle temperatuuri tõstame. Tõusu suurus sõltub kütmise tingimustest. Temperatuuri tõstmiseks vajame siin soojust.

Aine soojusmahtuvus (C) on „soojuse kogus, mis on vajalik aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse kraadi (või ühe kelvini) võrra”. Soojusmahtuvus on ainest erinev. Aine kogus on otseselt võrdeline soojusmahtuvusega. See tähendab, et aine massi kahekordistades kahekordistub soojusmaht. Kuumus, mida peame temperatuuri tõstmiseks alates t-st₁ kuni t₂ Aine sisalduse võib arvutada järgmise võrrandi abil.

q = C x ∆t
q = vajalik soojus
∆t = t₁-t₂

Joonis 01: heeliumi soojusmahtuvus

Soojusmahu ühik on JºC^-1 või JK^-1. Termodünaamikas on määratletud kahte tüüpi soojusmahtuvus; soojusmahtuvus konstantsel rõhul ja soojusmahtuvus konstantsel ruumalal.

Mis on eriline kuumus?

Soojusmaht sõltub aine kogusest. Erisoojus või spetsiifiline soojusmahtuvus (ed) on soojusvõimsus, mis ei sõltu ainete kogusest. Me võime seda määratleda kui "soojuskogust, mis on vajalik aine ühe grammi temperatuuri tõstmiseks püsiva rõhu all ühe Celsiuse kraadi (või ühe Kelvini) võrra."

Erisoojuse ühik on Jg^-1oC^-1. Vee erisoojus on väga kõrge, väärtusega 4,186 Jg^-1oC^-1. See tähendab, et 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 ° C võrra vajame 4,186 J soojusenergiat. See kõrge väärtus kajastab vee rolli termoregulatsioonis. Aine teatud massi temperatuuri tõstmiseks t1-st t2-ni vajaliku soojuse leidmiseks võib kasutada järgmist võrrandit:.

q = m x s x ∆t
q = vajalik soojus
m = aine mass
∆t = t₁-t₂

Ülaltoodud võrrandit ei kohaldata, kui reaktsioon hõlmab faasimuutust; näiteks kui vesi läheb gaasifaasi (keemistemperatuuril) või kui vesi külmub jää moodustamiseks (sulamistemperatuuril). Selle põhjuseks on asjaolu, et faasivahetuse ajal lisatud või eemaldatud soojus ei muuda temperatuuri.

Milline on erinevus soojusmahtuvuse ja erisoojuse vahel?

Peamine erinevus soojusmahtuvuse ja spetsiifilise soojuse vahel on see, et soojusmaht sõltub aine kogusest, samas kui eriline soojusmaht on sellest sõltumatu. Veelgi enam, kui teooriat arvestada, on aine temperatuuri muutmiseks 1 ° C või 1K võrra vajaliku soojushulga soojusmahtuvus, samas kui erisoojus on soojus, mis on vajalik 1g ainete temperatuuri muutmiseks 1 ° C või 1K.

Kokkuvõte - soojusmaht vs eriline soojus

Soojusmahtuvus ja erisoojus on termodünaamikas olulised mõisted. Peamine erinevus soojusmahtuvuse ja spetsiifilise soojuse vahel on see, et soojusmaht sõltub aine kogusest, samas kui eriline soojusmaht on sellest sõltumatu.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Erisoojusvõimsus keemias." ThoughtCo, 21. märts 2019, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. Adwaele "4He 01 soojusmaht" - inglise keeles Wikipedia (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu