Rozdíl mezi tepelnou kapacitou a měrným teplem

klíčový rozdíl mezi tepelnou kapacitou a měrným teplem je to tepelná kapacita závisí na množství látky, zatímco specifická tepelná kapacita je na ní nezávislá.

Když látku zahřejeme, její teplota stoupne a když ji vychladneme, její teplota se sníží. Tento rozdíl teploty je úměrný množství dodávaného tepla. Tepelná kapacita a měrné teplo jsou dvě konstanty proporcionality, které se vztahují ke změně teploty a množství tepla.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je tepelná kapacita 
3. Co je to specifické teplo
4. Srovnání bok po boku - tepelná kapacita vs. měrné teplo v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je tepelná kapacita?

V termodynamice je celková energie systému vnitřní energie. Vnitřní energie určuje celkovou kinetickou a potenciální energii molekul v systému. Můžeme změnit vnitřní energii systému buď prací na systému nebo jeho zahřátím. Vnitřní energie látky se zvyšuje, když zvyšujeme její teplotu. Výše závisí na podmínkách, za kterých dochází k zahřívání. Zde potřebujeme teplo ke zvýšení teploty.

Tepelná kapacita (C) látky je „množství tepla potřebné ke zvýšení teploty látky o jeden stupeň Celsia (nebo o jeden kelvin).“ Tepelná kapacita se liší od látky k látce. Množství látky je přímo úměrné tepelné kapacitě. To znamená, že zdvojnásobením hmotnosti látky se tepelná kapacita zdvojnásobí. Teplo, které potřebujeme ke zvýšení teploty z t₁ do t₂ látky lze vypočítat pomocí následující rovnice.

q = C x ∆t
q = požadované teplo
∆t = t₁-t₂

Obrázek 01: Tepelná kapacita hélia

Jednotka tepelné kapacity je JºC^-1 nebo JK^-1. V termodynamice jsou definovány dva typy tepelných kapacit; tepelná kapacita při konstantním tlaku a tepelná kapacita při konstantním objemu.

Co je to specifické teplo?

Tepelná kapacita závisí na množství látky. Měrné teplo nebo měrná tepelná kapacita je tepelná kapacita nezávislá na množství látek. Můžeme to definovat jako „množství tepla potřebné ke zvýšení teploty jednoho gramu látky o jeden stupeň Celsia (nebo jednoho Kelvina) při konstantním tlaku.“

Jednotkou měrného tepla je Jg^-1oC^-1. Měrné teplo vody je velmi vysoké, s hodnotou 4,166 Jg^-1oC^-1. To znamená, že ke zvýšení teploty 1 g vody o 1 ° C potřebujeme 4,166 J tepelné energie. Tato vysoká hodnota odpovídá úloze vody v tepelné regulaci. K nalezení tepla potřebného ke zvýšení teploty určité hmotnosti látky z t1 na t2 lze použít následující rovnici.

q = m x s x ∆t
q = požadované teplo
m = hmotnost látky
∆t = t₁-t₂

Výše uvedená rovnice se však nepoužije, pokud reakce zahrnuje změnu fáze; například když voda přechází do plynné fáze (v bodu varu) nebo když voda zamrzne za vzniku ledu (v bodu tání). Je to proto, že teplo přidávané nebo odebírané během změny fáze nemění teplotu.

Jaký je rozdíl mezi tepelnou kapacitou a měrným teplem?

Klíčový rozdíl mezi tepelnou kapacitou a měrným teplem spočívá v tom, že tepelná kapacita závisí na množství látky, zatímco měrná tepelná kapacita je na ní nezávislá. Navíc, při zvažování teorie, tepelná kapacita množství tepla potřebného ke změně teploty látek o 1 ° C nebo 1 K, zatímco specifické teplo je teplo potřebné pro změnu teploty 1 g látek o 1 ° C nebo 1 K.

Shrnutí - tepelná kapacita vs. měrné teplo

Tepelná kapacita a měrné teplo jsou v termodynamice důležité termíny. Klíčovým rozdílem mezi tepelnou kapacitou a měrným teplem je to, že tepelná kapacita závisí na množství látky, zatímco měrná tepelná kapacita je na ní nezávislá.

Odkaz:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Specifická tepelná kapacita v chemii." ThoughtCo, 21. března 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. "Tepelná kapacita 4He 01" Adwaele na anglické Wikipedii (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia