الحرارة النوعية مقابل السعة الحرارية: الفرق والمقارنة

السعة الحرارية والسعة الحرارية هما من شروط حياتنا اليومية ، خاصة في حالة الطهي والكي الذي نبدأ من خلاله روتيننا. الحصول على الماء الدافئ هو عملية مرتبطة بالحرارة النوعية والسعة الحرارية.

كلاهما مصطلحات فريدة. الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة ويمكن تخزينها ونقلها.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. الحرارة النوعية هي خاصية جوهرية للمادة التي تحدد قدرتها على امتصاص الحرارة دون تغيير درجة الحرارة. في الوقت نفسه ، تعتبر السعة الحرارية خاصية خارجية تعتمد على حرارة وكتلة معينة.
2. تُقاس الحرارة النوعية بوحدات J / (kg · K) ، بينما تُقاس السعة الحرارية بالجول لكل كلفن (J / K).
3. كلما زادت الحرارة النوعية للمادة ، زادت الحرارة التي يمكن أن تمتصها دون تغيير كبير في درجة الحرارة. في المقابل ، تعني السعة الحرارية الأعلى قدرة إجمالية أكبر على تخزين الطاقة الحرارية.

الحرارة النوعية مقابل السعة الحرارية

يتمثل الاختلاف بين السعة الحرارية والسعة الحرارية النوعية في أن الحرارة النوعية هي المقدار الإجمالي لاستهلاك الحرارة المطلوب سحب ما يصل درجة حرارة الجسم المتاح بمقدار واحد كلفن. في المقابل ، السعة الحرارية هي اختلاف في درجة الحرارة فيما يتعلق بالمقدار الإجمالي للحرارة اللازمة تختلف حسب الشيء.

على المدى حرارة نوعية يستخدم للأشياء التي تتطلب درجات حرارة منخفضة للتدفئة. يتم حسابه من خلال كمية كافية من الحرارة المكتسبة أو المفقودة لجسم ما.

يسمح بقياس الأوزان الذرية للمركب. تساعد الحرارة النوعية في حساب قدرة الاحتفاظ بالطاقة الحرارية للجسم.

تُستخدم السعة الحرارية في الفيزياء لحساب درجة حرارة تسخين الجسم. يتم استخدامه لصنع قطع معزولة من المعدات اللازمة لنقل الحرارة.

تعتبر العملية التي يتم إجراؤها بواسطة السعة الحرارية بارزة بالنسبة للنحاس ، وتُظهر مستويات كهربائية عالية ، وما إلى ذلك. تكون درجة حرارة التسخين عالية في حالة الطاقة الحرارية.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	حرارة نوعية	الطاقة الحرارية
العلامة العلمية	الرمز العلمي أو علامة السعة الحرارية هو الأبجدية الكبيرة "C".	يتم حساب قيمة الحرارة المطلوبة وفقًا لهذه الطريقة Q = mc T
طريقة حساب	يتم حساب قيمة السعة الحرارية وفقًا لهذه الطريقة C = Q / T	تعتمد القدرة الحرارية بشكل كبير على الدعم الشامل.
دعم جماعي	إنها ليست المعايير في حالة الحرارة النوعية.	وللقدرة الحرارية وحدة قياسية من الجول لكل كلفن.
الوحدة القياسية	الوحدة القياسية للحرارة النوعية هي جول لكل كيلوغرام لكل كلفن.	يؤثر نوع الجسم وطوره على حرارة معينة.
عامل	الوحدة القياسية للحرارة النوعية هي جول لكل كيلوغرام لكل كلفن.	تتأثر الحرارة النوعية بنوع الجسم وطوره.

ما هي الحرارة النوعية؟

تختلف الحرارة النوعية باختلاف التحول في انعكاس الطاقة الحرارية. يتم اشتقاق قدرة إضافة الحرارة لمادة ما بمساعدة الحرارة النوعية.

كان جوزيف بلاك أول شخص جرب تقنية Specific Heat في القرن الثامن عشر. كان عالمًا في الطب وأستاذًا في جامعة جلاسكو. 

لا تزداد درجة حرارة الحرارة أثناء الوضع الانتقالي. يمكن أن تغلي الحرارة النوعية أو تذوب مع تغيير حالتها في المرحلة الانتقالية.

يتم حسابه للغازات والسوائل والمواد الصلبة. بالنسبة للغازات، يتم حساب الحرارة النوعية عند موضع ثابت.

بصرف النظر عن الفيزياء ، تُحسب الحرارة النوعية أيضًا في الكيمياء لقياس الكمية الإجمالية للسعرات الحرارية. يحتوي الماء على أعلى كمية حرارة محددة على الأرض.

في حالات الغازات المحددة ، توجد قيم غير محدودة للحرارة النوعية. الرمز العلمي للحرارة النوعية هو أبجدية صغيرة "c" و "s".

تعتبر مقابض تصنيع الغلايات والأواني بعض المعدات التي تتطلب توصيل حراري منخفض ، ويتم استخدام حرارة معينة في صنعها.

تعتمد الحرارة النوعية بشكل رئيسي على خصائص الكائن لحساب قياس الإحالة. (J Kg⎺1 K⎺1) أو جول لكل كيلوغرام لكل درجة مئوية هي الوحدة القياسية للحرارة النوعية.

ما هي السعة الحرارية؟

السعة الحرارية هي المصطلح المستخدم بدلاً من السعة الحرارية لعنصر في العلم. جول لكل كلفن هي الوحدة القياسية للقدرة الحرارية. لديها ميزة الممتلكات واسعة النطاق.

عند أعلى مستوى لدرجة الحرارة ، تكون السعة الحرارية لكل ذرة متساوية تقريبًا لكل عنصر. 

وفقًا للفيزياء ، يتم قياس السعة الحرارية لجسم ما بمستوى الإمداد الحراري للشيء لزيادة درجة حرارته حتى 1K. المثال السائد للقدرة الحرارية هو المعدن والحليب.

يسخن النحاس بسرعة كبيرة ويبرد بمجرد أن يتمتع بقدرة حرارية منخفضة ، بينما يستغرق الحليب وقتًا ليغلي ويبرد. هذا ما يفسر قدرتها على الطاقة الحرارية. 

يوجد أعلى مستوى من السعة الحرارية في الماء لأنه يتطلب كمية هائلة من الحرارة للتسخين. يتمتع كل عنصر بقدرة حرارية عالية ويستهلك الكثير من الطاقة الحرارية.

على عكس الحرارة النوعية ، لا تحتوي السعة الحرارية على أي متغير مكثف. الرمز العلمي للقدرة الحرارية هو الأبجدية الكبيرة "C".

بصرف النظر عن السعة الحرارية لأي مادة ، تلعب كمية أي مادة أيضًا دورًا مهمًا في استهلاك الحرارة ، والتي لا تمثل السعة الحرارية الفعلية.

الاختلافات الرئيسية بين الحرارة النوعية والقدرة الحرارية

1. الأسماء الإضافية: تُعرف الحرارة النوعية أيضًا باسم السعة الحرارية الضخمة وتسمى السعة الحرارية أيضًا السعة الحرارية بشكل عام.
2. المعنى: تشير الحرارة النوعية إلى كمية الحرارة المخزنة في جسم ما على عكس السعة الحرارية التي تشير إلى انتقال الحرارة داخل مصدر مختلف للأنظمة أو في نظام وحيد.
3. المعدات المستخدمة: مطلوب حرارة محددة في معدات مثل القدور والغلايات والسعة الحرارية مطلوبة في معدات مثل العوازل الحرارية.
4. الهدف: الهدف من Specific Heat هو تخزين الحرارة ، من ناحية أخرى ، فإن السعة الحرارية هي هدف نقل الحرارة.
5. المفهوم: الحرارة النوعية هي المفهوم المطلوب في صنع أدوات الطهي مثل الموقد والحرارة الحرارية هي المفهوم المطلوب في صنع مواد مشابهة لمشتت الحرارة وما إلى ذلك.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S147470650300069X
2. https://academic.oup.com/jge/article/2/4/349/5078234?login=true

آخر تحديث: 05 يوليو 2023