La chaleur spécifique fait référence à la quantité totale d'énergie thermique nécessaire à une unité de n'importe quelle substance pour augmenter sa température de 1°C.
D'autre part, la conductivité thermique est la capacité d'un matériau donné à transférer ou à conduire de l'énergie thermique à travers lui.
Faits marquants
- La chaleur spécifique mesure la capacité d'un matériau à stocker l'énergie thermique, tandis que la conductivité thermique décrit la capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
- Une substance à chaleur spécifique élevée peut absorber plus de chaleur sans subir de changement de température significatif, alors qu'un matériau à conductivité thermique élevée transfère rapidement la chaleur.
- Différentes applications nécessitent différentes combinaisons de chaleur spécifique et de conductivité thermique, en fonction de facteurs tels que l'isolation, l'échange de chaleur et la stabilité de la température.
Chaleur spécifique vs conductivité thermique
La chaleur spécifique est la quantité d'énergie thermique nécessaire pour élever la température d'une unité de masse d'une substance d'un degré Celsius ou Kelvin. La conductivité thermique est la capacité d'un matériau à conduire la chaleur et est une mesure de la rapidité avec laquelle la chaleur peut traverser un matériau d'un point à un autre.
La chaleur spécifique est mesurée en calories ou en joules par gramme et par degré Celsius. Parfois, le rapport des capacités thermiques spécifiques d'une substance à une température particulière à celles d'une substance de référence à une température de référence est également appelée chaleur spécifique. La formule pour calculer la chaleur spécifique est :
c = ΔQmΔT
De
c fait référence à la chaleur spécifique d'une substance
ΔQ fait référence à la chaleur gagnée ou perdue par la substance,
m fait référence à la masse de la substance, et
ΔT fait référence au changement de température de la substance.
La conductivité thermique est l'un des trois processus de transfert de chaleur : la convection, conduction, et le rayonnement. Son unité est le Watt par mètre Kelvin. La conductivité thermique dépend de certains facteurs, tels que la température, la teneur en humidité et la densité d'un matériau.
K = (QL) / (AΔT)
De
K fait référence à la conductivité thermique (W/mK),
Q fait référence à la quantité de chaleur transférée à travers un matériau (Joules/seconde ou Watts),
L désigne la distance entre deux plans isothermes,
A fait référence à la superficie (mètres carrés), et
ΔT fait référence à la différence de température (Kelvin).
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Chaleur spécifique | Conductivité thermique |
|---|---|---|
| Définition | La chaleur spécifique fait référence à la quantité totale d'énergie thermique nécessaire à une unité de n'importe quelle substance pour augmenter sa température de 1°C. | La conductivité thermique fait référence à la capacité d'un matériau donné à transférer de l'énergie thermique à travers lui. |
| Symbole | La chaleur spécifique est notée cp or s. | La conductivité thermique est désignée par K. |
| Unités | La chaleur spécifique est mesurée en calories ou en joules par gramme par degré Celsius ou Kelvin (J/(kg K) ou J/(kg °C)). | L'unité de conductivité thermique est le watt par mètre-kelvin (W/(m⋅K)). |
| Laits en poudre | c = ΔQmΔT | K = (QL) / (AΔT) |
| Facteurs qui influencent | La chaleur spécifique dépend du type et de la phase d'une substance. | La conductivité thermique dépend principalement de la température et de la direction du transfert de chaleur. |
| Valeurs expérimentales pour certains composés | La chaleur spécifique de l'eau est de 4,186 1,700 joules par kilogramme par degré Celsius alors que celle du bois est de XNUMX XNUMX joules par kilogramme par degré Celsius. | La conductivité thermique de l'eau à 0°C est de 0.5610 W/(m K) alors que celle du bois est de 0.12–0.04 W/(mk). |
| Applications | Les substances qui ont de faibles capacités thermiques spécifiques sont utilisées dans les ustensiles de cuisine comme les bouilloires et les poêles à frire. | Des matériaux à haute conductivité thermique sont utilisés dans les applications de dissipateurs thermiques, tandis que des matériaux à faible conductivité thermique sont utilisés comme isolants thermiques. |
Qu'est-ce que la chaleur spécifique ?
La chaleur spécifique est également connue sous le nom de capacité calorifique massique. Il peut également faire référence au rapport des capacités thermiques spécifiques d'une substance à une température donnée à celles d'une substance de référence à une température de référence.
Il a été démontré que les chaleurs spécifiques des substances permettent le calcul des poids atomiques des composés.
Chaleur spécifique valeurs dépendent toujours de la phase et des propriétés d'une substance, et ils sont mesurés empiriquement et disponibles à titre de référence.
Les substances à faible capacité calorifique spécifique sont utilisées dans les ustensiles de cuisine comme les bouilloires, les casseroles, les poêles à frire, etc. cela est dû au fait que lorsqu'une petite quantité de chaleur est appliquée, ces substances s'échauffent rapidement.
La chaleur spécifique est utilisée dans la construction des poignées (poignées de cuisinière et de bouilloire), des isolants et des couvercles de four également ; car seul un petit changement de température est observé même après une exposition à une chaleur élevée.
Qu'est-ce que la conductivité thermique ?
La conductivité thermique se produit par agitation moléculaire au sein d'une substance donnée. Autrement dit, l'énergie thermique est transportée en raison d'un mouvement moléculaire aléatoire.
Des matériaux tels que l'aluminium, le cuivre et l'argent ont une conductivité thermique élevée et une bonne conductivité thermique.
Des matériaux tels que le bois, l'alumine, le polyuréthane et le polystyrène ont de faibles conductivités thermiques.
Ces matériaux sont des isolants thermiques.
La conductivité thermique d'une substance varie lorsque la substance passe d'une phase à une autre. Par exemple, la conductivité thermique de la glace change lorsqu'elle fond dans l'eau.
Principales différences entre la chaleur spécifique et la conductivité thermique
- La chaleur spécifique fait référence à la chaleur retenue dans un système, tandis que la conductivité thermique fait référence au transfert de chaleur au sein d'un système ou entre différents systèmes.
- La conductivité thermique est exprimée par le symbole « k », mais elle peut également être désignée par « »λ' et 'κ'. La chaleur spécifique est notée c or s.
- La chaleur spécifique dépend du type et de la phase d'un matériau à l'étude, tandis que la conductivité thermique dépend de la température, de la teneur en humidité et de la densité d'un matériau.
- La chaleur spécifique est mesurée à l'aide de la masse, du changement de température et de la chaleur acquise ou perdue par une substance. La conductivité thermique est mesurée à l'aide de la différence de température, de la quantité de chaleur transférée à travers le matériau, de la distance entre les plans et de la surface.
- La chaleur spécifique est la capacité d'une unité d'un composé à contenir une quantité particulière d'énergie thermique. La conductivité thermique est le potentiel d'une substance à transférer de l'énergie thermique.
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
J'ai mis tellement d'efforts à écrire ce billet de blog pour vous apporter de la valeur. Cela me sera très utile, si vous envisagez de le partager sur les réseaux sociaux ou avec vos amis/famille. LE PARTAGE C'EST ♥️
Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
L'article met efficacement en évidence les principales différences entre la chaleur spécifique et la conductivité thermique, facilitant ainsi la compréhension de ces concepts. Les exemples pratiques et les explications détaillées en font une lecture enrichissante.
Absolument, la clarté et la profondeur des explications fournies sont louables.
Les exemples de valeurs calorifiques spécifiques de l'eau et du bois, ainsi que les valeurs de conductivité thermique de l'eau et du bois, aident à comprendre les applications pratiques de ces concepts. C'est très instructif.
Oui, le contenu est assez éducatif et informatif.
D’accord, les exemples pratiques fournis améliorent la compréhension de la chaleur spécifique et de la conductivité thermique.
L'article offre une vue complète des principales différences entre la chaleur spécifique et la conductivité thermique. De plus, le tableau de comparaison fournit un résumé clair des paramètres de comparaison des deux concepts.
La discussion détaillée de l'article sur la chaleur spécifique et la conductivité thermique, y compris leurs définitions, unités et facteurs d'influence, contribue grandement à la compréhension de ces concepts fondamentaux. Bien écrit et informatif.
Je suis complètement d'accord. L’explication approfondie de la chaleur spécifique et de la conductivité thermique est précieuse.
J'apprécie les formules détaillées fournies pour calculer la chaleur spécifique et la conductivité thermique. Cela ajoute un aspect pratique à la discussion théorique. La section sur les facteurs influençant la chaleur spécifique et la conductivité thermique est également très instructive.
Les explications des applications de substances à faible capacité thermique spécifique et de matériaux à haute conductivité thermique fournissent un contexte réel à ces concepts. Excellente discussion.
Il s'agit d'un article très bien expliqué sur la chaleur spécifique et la conductivité thermique. Il fournit une explication claire et détaillée de chaque concept, de ses unités, de ses facteurs d'influence et de la manière de les mesurer.
Je suis d'accord, l'article est très instructif et éclairant.
En effet, les informations détaillées sur la chaleur spécifique et la conductivité thermique sont impressionnantes.
Le contenu aborde tous les aspects essentiels de la chaleur spécifique et de la conductivité thermique, couvrant leurs définitions, formules, facteurs d'influence, valeurs expérimentales et applications. Un article vraiment complet et instructif.