Nøgleforskellen mellem varmekapacitet og specifik varme er, at varmekapaciteten er afhængig af mængden af stof, mens specifik varmekapacitet er uafhængig af den.
Når vi opvarmer et stof, stiger dets temperatur, og når vi afkøler det, falder dets temperatur. Denne forskel i temperatur er proportional med mængden af tilført varme. Varmekapacitet og specifik varme er to proportionalitetskonstanter, der relaterer sig til temperaturændringen og mængden af varme.
Hvad er varmekapacitet?
I termodynamik er den samlede energi i et system den indre energi. Intern energi specificerer den samlede kinetiske og potentielle energi af molekyler i systemet. Vi kan ændre den indre energi i et system enten ved at udføre arbejde på systemet eller ved at opvarme det. Et stofs indre energi stiger, når vi øger dets temperatur. Størrelsen af stigningen afhænger af betingelserne for opvarmning. Her har vi brug for varme for at øge temperaturen.
Et stofs varmekapacitet (C) er "den mængde varme, der er nødvendig for at hæve temperaturen på et stof med én grad Celsius (eller én kelvin)." Varmekapaciteten er forskellig fra stof til stof. Mængden af stof er direkte proportional med varmekapaciteten. Det betyder, at ved at fordoble massen af et stof, fordobles varmekapaciteten. Den varme, vi skal bruge for at øge temperaturen fra t1 til t2 af et stof, kan beregnes ved hjælp af følgende ligning.
q=C x ∆t
q=påkrævet varme
∆t=t1-t2
Figur 01: Heliums varmekapacitet
Enheden for varmekapacitet er JºC-1 eller JK-1. To typer varmekapaciteter er defineret i termodynamik; varmekapacitet ved konstant tryk og varmekapacitet ved konstant volumen.
Hvad er specifik varme?
Varmekapacitet afhænger af mængden af stof. Specifik varme eller specifik varmekapacitet(er) er den varmekapacitet, der er uafhængig af mængden af stoffer. Vi kan definere det som "den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af et stof med en grad Celsius (eller en Kelvin) ved et konstant tryk."
Enheden for specifik varme er Jg-1oC-1 Vands specifikke varme er meget høj med en værdi på 4.186 Jg-1oC-1 Dette betyder, at for at øge temperaturen på 1 g vand med 1°C, har vi brug for 4,186 J varmeenergi. Denne høje værdi tegner sig for vandets rolle i termisk regulering. For at finde den varme, der skal til for at øge temperaturen af en bestemt masse af et stof fra t1 til t2, kan følgende ligning bruges.
q=m x s x ∆t
q=påkrævet varme
m=massen af stoffet
∆t=t1-t2
Ovenstående ligning gælder dog ikke, hvis reaktionen involverer en faseændring; for eksempel når vand går til en gasfase (ved kogepunktet), eller når vand fryser til is (ved smeltepunktet). Dette skyldes, at den varme, der tilføres eller fjernes under faseændringen, ikke ændrer temperaturen.
Hvad er forskellen mellem varmekapacitet og specifik varme?
Nøgleforskellen mellem varmekapacitet og specifik varme er, at varmekapaciteten er afhængig af mængden af stof, mens specifik varmekapacitet er uafhængig af den. Når man betragter teorien, er varmekapaciteten af den mængde varme, der er nødvendig for at ændre et stoffets temperatur med 1°C eller 1K, mens specifik varme er den varme, der er nødvendig for at ændre 1g stoffers temperatur med 1°C eller 1K.
Oversigt – varmekapacitet vs. specifik varme
Varmekapacitet og specifik varme er vigtige termer inden for termodynamik. Den vigtigste forskel mellem varmekapacitet og specifik varme er, at varmekapaciteten er afhængig af mængden af stof, mens specifik varmekapacitet er uafhængig af den.
