I termometri sensibili sono più comunemente realizzati con materiali aventi un calore specifico ridotto. Le sostanze di accumulo del calore sono costituite da materiali con un elevato calore specifico.
Anche i fenomeni naturali come la brezza terrestre e marina sono il risultato di procedure di scambio termico. Le applicazioni del calore specifico e del calore specifico molare sono molteplici. Tuttavia, c'è una grande differenza tra loro.
Punti chiave
- Il calore specifico è la quantità necessaria per aumentare di un grado Celsius la temperatura di un'unità di massa di una sostanza.
- Il calore specifico molare è la quantità necessaria per aumentare la temperatura di una mole di una sostanza di un grado Celsius.
- Il calore specifico e specifico molare è misurato in unità di joule per grammo gradi Celsius o joule per mole gradi Celsius.
Calore specifico vs Calore specifico molare
Calore specifico è definita come la quantità di energia termica necessaria per aumentare la temperatura di un'unità di massa di una sostanza di un grado Celsius/Kelvin. Il calore specifico molare è la quantità di energia termica necessaria per aumentare la temperatura di una mole di una sostanza di un grado Celsius/Kelvin.
Il calore specifico è considerato una proprietà intensiva perché è la capacità termica di una sostanza di massa unitaria indipendente dalla sua massa.
Generalmente, i metalli e la sabbia hanno un calore specifico basso, quindi si riscaldano rapidamente. D'altra parte, l'acqua ha un calore specifico significativamente elevato, per cui ci vuole molto tempo per un piccolo aumento di temperatura.
Il calore specifico molare è considerato una proprietà estensiva perché è la capacità termica di una sostanza di 1 mole, che dipende dalla sua massa. Il calore specifico molare è ancora diviso in due tipi.
Nel caso dei gas, hanno due calori specifici molari. Si indica con cm e ha il sistema metrico J•kg-1•mol-1.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Calore specifico | Calore specifico molare |
|---|---|---|
| Definizione | Calore specifico: è la quantità di energia termica richiesta da una sostanza di massa unitaria per aumentare la sua temperatura di 1°C (o 1K). | È la proporzione di energia termica preferita da 1 mole della sostanza per aumentare la sua temperatura di 1°C (o 1K). |
| Formula | La formula per il calore specifico è: Q = MCT. | La formula per il calore specifico molare è: cM = q/n∆T |
| Unità SI | J·kg-1•K-1. | Nelle unità SI, il calore specifico molare è rappresentato come J•K-1•mol-1. |
| Denotato da | Si indica con c. | Si indica con cm. |
| Fattori da cui dipende | Il certo calore di una sostanza dipende da tre fattori: Variazione di temperatura Natura della sostanza nel sistema Fase della sostanza nel sistema. | Il calore specifico molare di una sostanza dipende dai seguenti tre fattori: La temperatura della sostanza Natura della sostanza Condizioni di applicazione del calore. |
Cos'è il calore specifico?
Tirando fuori un'anguria dal frigorifero, si può notare che la temperatura dell'anguria rimane la stessa per un po' di tempo, anche dopo essere stata esposta all'ambiente esterno.
Questo perché il calore specifico degli strati interno ed esterno è diverso. Il calore specifico può essere definito come la quantità di energia termica necessaria a una sostanza di massa unitaria per aumentare la sua temperatura di 1°C (1K).
Pertanto, un oggetto con un calore specifico elevato richiede relativamente più calore di altre sostanze per un aumento di temperatura minimo.
Parlando in maniera inversa, si può anche concludere che oggetti e sostanze ad alto calore specifico richiederanno molto tempo per perdersi d'animo. Questo perché la sostanza o l'oggetto richiederebbe di perdere più calore per un minuto calo di temperatura.
Come l'anguria ha l'acqua, che ha un calore specifico significativamente elevato di 4180 J•kg-1•K-1, rimane fresco senza grandi sbalzi di temperatura per un po' di tempo, anche dopo essere stato tolto dal frigorifero.
La formula per il calore specifico è Q = MCT, dove Q si riferisce all'energia termica, m si riferisce alla massa della sostanza, c si riferisce alla capacità termica specifica della sostanza e T si riferisce alla variazione di temperatura desiderata.
Esistono varie applicazioni del calore specifico nella nostra vita quotidiana. Gli strumenti di cottura e gli elementi essenziali come gli utensili sono fatti di sostanze con un piccolo calore specifico. È perché questi materiali hanno bisogno di una bassa quantità di calore per riscaldarsi.
Inoltre, anche i manici dei bollitori sono realizzati con materiali tali da provocare adeguati sbalzi di temperatura senza molto riscaldamento. Anche il calore specifico svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento del clima del nostro pianeta.
Cos'è il calore specifico molare?
Nel caso dei gas, il punto di moli è più accettabile del punto di massa. Pertanto, il calore specifico molare è la quantità di energia termica necessaria a 1 mole della sostanza per aumentare la sua temperatura di 1°C (o 1K).
La formula per il calore specifico molare è cm = q/n∆T, dove ∆q si riferisce all'energia termica in joule, n si riferisce al numero di moli e ∆T si riferisce alla variazione di temperatura.
Immergersi più in profondità, la capacità termica specifica del molare è di due tipi; a volume costante e pressione costante.
Quando la pressione è costante, è indicata con Cp, che si riferisce al calore specifico ottenuto per effetto del riscaldamento di una sostanza solida a pressione continua.
Quando la pressione è costante, è indicata da Cv, che si riferisce al calore specifico ottenuto a causa del riscaldamento di una sostanza solida a volume costante.
La relazione tra Cp e Cv è Cp – Cv = nR. Tuttavia, questa relazione è valida solo sotto pressione costante.
Principali differenze tra calore specifico e calore specifico molare
- Il calore specifico è la quantità di energia termica necessaria a una sostanza di massa unitaria per aumentare la sua temperatura di 1°C (o 1K). D'altra parte, il calore specifico molare è la quantità di energia termica necessaria a 1 mole della sostanza per aumentare la sua temperatura di 1°C (o 1K).
- Il calore specifico è indicato con c. D'altra parte, il calore specifico molare è indicato con cm.
- La formula per il calore specifico è Q = mcT. Mentre la formula per il calore specifico molare è cm = q/n∆T.
- L'unità SI del calore specifico è J•kg-1•K-1, mentre l'unità SI del calore specifico molare è J•K-1•mol-1.
- Il certo calore di una sostanza dipende dal cambiamento di temperatura, dalla natura della sostanza nel sistema, dalla fase della sostanza nel sistema. D'altra parte, il calore specifico molare di una sostanza dipende dalla temperatura della sostanza, dalla sostanza, dalla natura della sostanza e dalle condizioni di applicazione del calore.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100837a022
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.27.2747
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