Specifična toplina u odnosu na toplinu isparavanja: razlika i usporedba

U specifičnoj toplini i toplini isparavanja potreban je oblik energije. Na taj način oba procesa imaju neku vrstu sličnosti jedan s drugim.

Ali uglavnom se razlikuju po drugim osnovama, kao što je u specifičnoj toplini promjena temperature tvari, dok se u toplini isparavanja transformira fizički oblik tvari.

Ključni za poneti

1. Specifična toplina mjeri energiju potrebnu za podizanje temperature tvari za jedan stupanj Celzijusa.
2. Toplina isparavanja kvantificira energiju potrebnu za promjenu tekućine u paru pri konstantnoj temperaturi i tlaku.
3. Ova dva svojstva važna su za razumijevanje toplinskog ponašanja tvari i njihove praktične primjene.

Specifična toplina u odnosu na toplinu isparavanja

Određena toplina je količina toplinske energije potrebna za podizanje temperature jedne jedinice mase za jedan stupanj Celzija ili Kelvina. Toplina isparavanja je količina toplinske energije potrebna za pretvaranje jedne jedinice mase iz tekućeg stanja u plinovito stanje pri konstantnoj temperaturi.

Određena toplina odnosi se na količinu energije koju koristimo u reakciji za promjenu temperature tvari za jednu jedinicu. Specifična toplina je u jednadžbi označena sa 's'.

To znači da je promjena temperature ili količina topline koju apsorbira tvar jednako proporcionalna masi objekta.

Toplina isparavanja koristi se kada tvar prolazi kroz promjenu fizičke faze. Dakle, da bi postigla različito fizičko stanje, tvar zahtijeva toplinu.

Ova specifična količina topline naziva se toplina isparavanja. U tom procesu temperatura se ne mijenja. Mijenja se fizičko stanje tvari.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Određena toplina	Toplina isparavanja
Značenje	Specifična toplina odnosi se na toplinu potrebnu za promjenu temperature jedinice mase tvari za jedan.	Toplina isparavanja je količina topline potrebna za promjenu fizičkog stanja predmeta.
Svrha	Specifična toplina primjenjuje se za promjenu temperature tvari.	Toplina isparavanja koristi se za promjenu tvari iz tekućeg stanja u plinovito i plinovitog u tekuće.
Temperatura	Ovdje se mijenja temperatura.	Ali u toplini isparavanja temperatura se ne mijenja.
Stanje materije	Specifična toplina se ne može primijeniti ako tvar mijenja svoje agregatno stanje.	Toplina isparavanja primjenjuje se samo u ovom slučaju.
energija	U specifičnoj toplini tvar radije apsorbira toplinu nego je otpušta.	U toplini isparavanja, tvar može apsorbirati i oslobađati energiju.

Što je specifična toplina?

Ako imate zdjelu do pola punu vode i stavite je na vatru, trebat će vam određeno vrijeme da se zagrije. Ali kada cijelu zdjelu napunite vodom i ponovno je stavite na vatru, neće proći onoliko vremena koliko je bilo potrebno u prethodnom slučaju.

Dakle, potrebno vam je više topline u drugom scenariju nego u prvom. To znači da je za istu promjenu temperature količina topline koju apsorbira tvar izravno proporcionalna masi objekta.

Sada, ako uzmemo istu količinu vode i povisimo temperaturu za nekoliko stupnjeva, vidjet ćemo neke promjene. Može se reći da je dovedeno više topline da bi se napravila veća promjena. 

Dakle, količina topline koju apsorbira tvar jednaka je količini koju dobijemo množenjem promjene temperature, konstante proporcionalnosti s masom objekta. Dakle, Q = msΔT.

Ovdje S označava specifičnu toplinu. Vrijednost specifične topline može biti različita za različite tvari. Kada se masa objekta i promjena temperature povećaju za jednu jedinicu, specifična toplina postaje jednaka količini topline koju tijelo apsorbira.

Dakle, vrijednost 's' označava količinu toplinske energije potrebne za promjenu temperature jedinice mase za jednu jedinicu.

Što je toplina isparavanja?

Većina stvari prolazi kroz različite faze promjene, poput topljenja leda u vodu. Tako se mijenja iz svoje čvrste fizičke faze u tekući oblik.

Kada voda proključa, prelazi iz tekućeg u plinoviti oblik. Ako pravilno promatramo našu okolinu, primijetit ćemo da većina materije postoji u tekućem i plinovitom obliku.

Da bi doživjela fizičke promjene, tvar treba određenu količinu topline. Ta se toplina naziva toplinom isparavanja.

Dakle, to je specifična količina topline koja je potrebna za promjenu fizičkog stanja specifične količine topline potrebne za promjenu fizičkog stanja tvari iz tekućeg u plinovito stanje pri određenom tlaku.

Ova specifična toplina isparavanja dodaje se da ispari jedan gram tvari na standardnoj temperaturi. Na primjer, kada postavite lonac vode iznad plamenika, uz odgovarajuću toplinu i pritisak, ona će početi ključati.

Tada će ova kipuća voda proći kroz promjenu faze. Odnosno, tekuća voda će se promijeniti u plinovitu vodu.

Tijekom fazne promjene tvar apsorbira ili otpušta toplinu. Također može doći do značajne promjene u volumenu tvari. Na primjer, volumen vode se mijenja do 1700 puta kada prolazi kroz faznu promjenu iz tekućeg u plinovito stanje.

Dakle, kada se voda promijeni iz tekućeg u plinoviti oblik ili iz plinovitog u tekućinu, to uzrokuje promjenu agregatnog stanja tvari, ali ne i temperature.

Glavne razlike između specifične topline i topline isparavanja

1. Specifična toplina odnosi se na količinu topline potrebnu za promjenu temperature tvari za jednu jedinicu. Toplina isparavanja događa se kada tvar prolazi kroz faznu promjenu.
2. Kada tvar prolazi kroz faznu promjenu, specifična toplina se ne može primijeniti. Ali toplina isparavanja javlja se samo kada tvar doživljava faznu promjenu.
3. Specifična toplina mijenja temperaturu tvari. Ali u toplini isparavanja mijenja se stanje tvari, a ne temperatura.
4. Specifična toplina nije poznata pod drugim imenom. No programer je poznat i pod imenom latentna vrućina. 
5. Kod specifične topline tvar apsorbira energiju. Gumb topline isparavanja tvar može apsorbirati ili otpustiti toplinu u procesu.

Reference

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1137207
2. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029

Zadnje ažuriranje: 15. srpnja 2023