Diferența dintre capacitatea de căldură și căldura specifică

Capacitatea de căldură vs. încălzirea specifică

Atunci când o substanță este încălzită, temperatura crește, iar când este răcită temperatura acesteia scade. Diferența de temperatură este proporțională cu cantitatea de căldură furnizată. Capacitatea de căldură și căldura specifică sunt două constante de proporționalitate care reglementează schimbarea temperaturii și cantitatea de căldură.

Capacitatea de căldură

În termodinamică, energia totală a unui sistem este numită energie internă. Energia internă specifică energia cinetică și potențială totală a moleculelor din sistem. Energia internă a unui sistem poate fi schimbată fie prin lucrul la sistem sau prin încălzirea acestuia. Energia internă a unei substanțe crește atunci când temperatura acesteia crește. Cantitatea de creștere depinde de condițiile în care are loc încălzirea. Încălzirea este necesară pentru a crește temperatura. Capacitatea de căldură (C) a unei substanțe este "cantitatea de căldură necesară pentru creșterea temperaturii unei substanțe cu un grad Celsius (sau un kelvin)." Capacitatea de căldură diferă de la substanță la substanță. Cantitatea de substanță este direct proporțională cu capacitatea de căldură. Aceasta înseamnă dublarea masei substanței, capacitatea căldurii poate fi dublată. Căldura necesară pentru creșterea temperaturii de la t₁ la t₂ a unei substanțe poate fi calculată utilizând următoarea ecuație.

q = C x Δt

q = căldura necesară

Δt = t₁-T₂

Unitatea de capacitate termică este J^oC^-1 sau JK^-1. Două tipuri de capacități termice sunt definite în termodinamică; capacitatea de căldură la presiune constantă și capacitatea de căldură la volum constant.

Căldura specifică

Capacitatea de căldură depinde de cantitatea de substanță. Căldura specifică sau capacitatea specifică de căldură specifică este capacitatea de căldură, care este independentă de cantitatea de substanțe. Acesta poate fi definit ca "cantitatea de căldură necesară pentru creșterea temperaturii unui gram dintr-o substanță cu un grad Celsius (sau un Kelvin) la o presiune constantă." Unitatea de căldură specifică este Jg^-1oC^-1.Căldura specifică a apei este foarte ridicată, cu valoarea de 4.186 Jg^-1oC^-1. Aceasta înseamnă creșterea temperaturii de 1 g de apă cu 1 ^oC, 4.186 J este nevoie de energie termică. Această valoare ridicată se întâlnește pentru rolul apei în reglarea termică. Pentru a găsi căldura necesară pentru creșterea temperaturii unei anumite mase a unei substanțe de la t₁ la t₂,  poate fi utilizată următoarea ecuație.

q = m x s x Δt

q = căldura necesară

m = masa substanței

Δt = t₁-T₂

Cu toate acestea, ecuația de mai sus nu se aplică, dacă reacția implică o schimbare de fază. De exemplu, nu se aplică atunci când apa trece în faza gazoasă (la punctul de fierbere) sau atunci când apa îngheață pentru a forma gheață (la punctul de topire). Asta pentru ca; căldura adăugată sau eliminată în timpul schimbării de fază nu modifică temperatura.