Specifieke warmte versus molaire specifieke warmte: verschil en vergelijking

Gevoelige thermometers zijn meestal gemaakt van materialen met een kleine soortelijke warmte. Warmteopslagstoffen zijn gemaakt van materialen met een hoge soortelijke warmte.

Natuurlijke fenomenen zoals land- en zeebries zijn ook het resultaat van warmtewisselingsprocedures. De toepassingen van specifieke warmte en molaire specifieke warmte zijn talrijk. Er is echter een enorm verschil tussen hen.

Key Takeaways

1. Soortelijke warmte is de hoeveelheid die nodig is om de temperatuur van een eenheidsmassa van een stof met één graad Celsius te verhogen.
2. Molaire soortelijke warmte is de hoeveelheid die nodig is om de temperatuur van één mol van een stof met één graad Celsius te verhogen.
3. Specifieke en molair-specifieke warmte wordt gemeten in eenheden van joules per gram graden Celsius of joules per mol graden Celsius.

Specifieke warmte versus molaire specifieke warmte

Specifieke hitte wordt gedefinieerd als de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de temperatuur van één massa-eenheid van een stof met één graad Celsius/Kelvin te verhogen. kies-specifieke hitte is de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de temperatuur van één mol van een stof met één graad Celsius/Kelvin te verhogen.

Specifieke hitte wordt als een intensieve eigenschap beschouwd omdat het de warmtecapaciteit is van een massa-eenheid onafhankelijk van zijn massa.

Over het algemeen hebben metalen en zand een lage soortelijke warmte, dus ze worden snel opgewarmd. Aan de andere kant heeft water een beduidend hoge soortelijke warmte, waardoor het beduidend veel tijd kost voor een kleine temperatuurstijging.

Molaire specifieke warmte wordt als een uitgebreide eigenschap beschouwd omdat het de warmtecapaciteit van een stof van 1 mol is, die afhangt van de massa. De molaire soortelijke warmte is weer verdeeld in twee soorten.

In het geval van gassen hebben ze twee molaire soortelijke warmtes. Het wordt aangegeven met cm en heeft het metrische systeem van J·kg^-1•mol^-1.

Vergelijkingstabel

Parameters van vergelijking:	Specifieke hitte	Molaire soortelijke warmte
Definitie	Soortelijke warmte: Het is de hoeveelheid warmte-energie die een stof met een massa-eenheid nodig heeft om de temperatuur met 1°C (of 1K) te verhogen.	Het is het deel van de warmte-energie dat 1 mol van de stof de voorkeur geeft om de temperatuur met 1°C (of 1K) te verhogen.
Formule	De formule voor soortelijke warmte is: Q = MCT.	De formule voor molaire soortelijke warmte is: cM = q/n∆T
SI-eenheid	J·kg-1•K-1.	In SI-eenheden wordt de molaire soortelijke warmte weergegeven als J•K-1•mol-1.
Aangeduid door	Het wordt aangeduid met c.	Het wordt aangeduid met cm.
Factoren waar het van afhangt	De zekere warmte van een stof is afhankelijk van drie factoren: Temperatuurverandering Aard van de stof in het systeem De fase van de stof in het systeem.	De molaire soortelijke warmte van een stof is afhankelijk van de volgende drie factoren: De temperatuur van de stof Aard van de stof Omstandigheden van toepassing van warmte.

Wat is soortelijke warmte?

Als je een watermeloen uit de koelkast haalt, valt op dat de temperatuur van de watermeloen enige tijd hetzelfde blijft, zelfs na blootstelling aan de buitenomgeving.

Dit komt doordat de soortelijke warmte van de binnen- en buitenlaag verschilt. Soortelijke warmte kan worden gedefinieerd als de hoeveelheid warmte-energie die een stof met een massa-eenheid nodig heeft om de temperatuur met 1°C (1K) te verhogen.

Een object met een hoge soortelijke warmte heeft dus relatief meer warmte nodig dan andere stoffen voor een minieme temperatuurstijging.

Omgekeerd gesproken kan ook worden geconcludeerd dat objecten en stoffen met een hoge soortelijke warmte veel tijd nodig hebben om de moed te verliezen. Dat komt omdat de stof of het object meer warmte zou moeten verliezen voor een minuut temperatuurdaling. 

Omdat watermeloen water heeft, heeft het een aanzienlijk hoge soortelijke warmte van 4180 J•kg^-1•K^-1, blijft het enige tijd koel zonder veel temperatuurverandering, zelfs nadat het uit de koelkast is gehaald.

De formule voor soortelijke warmte is Q = MCT, waarbij Q verwijst naar de warmte-energie, m verwijst naar de massa van de stof, c verwijst naar de soortelijke warmtecapaciteit van de stof en T verwijst naar de gewenste temperatuurverandering. 

Er zijn verschillende toepassingen van soortelijke warmte in ons dagelijks leven. Kookinstrumenten en benodigdheden zoals gebruiksvoorwerpen zijn gemaakt van stoffen met een kleine soortelijke warmte. Het is omdat deze materialen een kleine hoeveelheid warmte nodig hebben om opgewarmd te worden.

Bovendien zijn de handgrepen van ketels ook gemaakt van dergelijke materialen om zonder veel opwarming de juiste temperatuurveranderingen te veroorzaken. Specifieke warmte speelt ook een cruciale rol bij het in stand houden van het klimaat op onze planeet.

Wat is molaire specifieke warmte?

In het geval van gassen is het molpunt acceptabeler dan het massapunt. Molaire specifieke warmte is dus de hoeveelheid warmte-energie die nodig is voor 1 mol van de stof om de temperatuur met 1°C (of 1K) te verhogen.

De formule voor molaire specifieke warmte is cm = q/n∆T, waarbij ∆q verwijst naar de warmte-energie in joules, n verwijst naar het aantal mol en ∆T verwijst naar de temperatuurverandering.  

Dieper duiken, molaire specifieke warmtecapaciteit is van twee soorten; bij een constant volume en bij een constante druk.

Wanneer de druk constant is, wordt dit aangegeven met Cp, wat verwijst naar de soortelijke warmte die wordt verkregen door de verwarming van een vaste stof bij een continue druk.

Wanneer de druk constant is, wordt dit aangegeven door Cv, wat verwijst naar de specifieke warmte die wordt verkregen door de verwarming van een vaste stof bij een constant volume. 

De relatie tussen Cp & Cv is Cp – Cv = nR. Deze relatie is echter alleen geldig onder constante druk.

Belangrijkste verschillen tussen soortelijke warmte en molaire soortelijke warmte

1. Soortelijke warmte is de hoeveelheid warmte-energie die een stof met een massa-eenheid nodig heeft om de temperatuur met 1°C (of 1K) te verhogen. Aan de andere kant is molaire specifieke warmte de hoeveelheid warmte-energie die 1 mol van de stof nodig heeft om de temperatuur met 1°C (of 1K) te verhogen.
2. Soortelijke warmte wordt aangeduid met c. Aan de andere kant wordt molaire soortelijke warmte aangeduid met cm.
3. De formule voor soortelijke warmte is Q = mcT. Terwijl de formule voor molaire soortelijke warmte cm = q/n∆T is.
4. De SI-eenheid van soortelijke warmte is J•kg^-1•K^-1, terwijl de SI-eenheid van molaire soortelijke warmte J•K is^-1•mol^-1.
5. De bepaalde warmte van een stof hangt af van temperatuurverandering, de aard van de stof in het systeem, de fase van de stof in het systeem. Aan de andere kant hangt de molaire soortelijke warmte van een stof af van de temperatuur van de stof, de stof, de aard van de stof en de voorwaarden voor warmtetoepassing.

Referenties

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100837a022
2. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.27.2747

Laatst bijgewerkt: 11 juni 2023