Чувствительные термометры чаще всего изготавливаются из материалов с малой удельной теплоемкостью. Теплоаккумулирующие вещества изготавливаются из материалов с высокой удельной теплоемкостью.
Природные явления, такие как сухопутный и морской бриз, также являются результатом теплообменных процедур. Применений удельной теплоемкости и молярной удельной теплоемкости много. Однако между ними огромная разница.
Основные выводы
- Удельная теплоемкость – это количество, необходимое для повышения температуры единицы массы вещества на один градус Цельсия.
- Молярная удельная теплоемкость – это количество, необходимое для повышения температуры одного моля вещества на один градус Цельсия.
- Удельная и молярная удельная теплоемкость измеряется в джоулях на грамм-градус Цельсия или в джоулях на моль-градус Цельсия.
Удельная теплоемкость против молярной удельной теплоемкости
Удельная теплоемкость определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одной единицы массы вещества на один градус Цельсия/Кельвина. Молярный-удельная теплоемкость это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного моля вещества на один градус Цельсия/Кельвина.
Удельная теплоемкость считается интенсивным свойством, потому что это теплоемкость вещества с единицей массы, не зависящая от его массы.
Как правило, металлы и песок имеют низкую удельную теплоемкость, поэтому они быстро нагреваются. С другой стороны, вода имеет значительно большую удельную теплоемкость, из-за чего для небольшого повышения температуры требуется значительно больше времени.
Молярная теплоемкость принята за экстенсивное свойство, поскольку это теплоемкость вещества в 1 моль, которая зависит от его массы. Молярная удельная теплоемкость снова делится на два типа.
В случае с газами они имеют две молярные удельные теплоемкости. Обозначается см и имеет метрическую систему Дж•кг.-1• моль-1.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Удельная теплоемкость | Молярная удельная теплоемкость |
|---|---|---|
| Определение | Удельная теплоемкость: это количество тепловой энергии, необходимое веществу с единицей массы для повышения его температуры на 1°C (или 1K). | Это доля тепловой энергии, которую предпочитает 1 моль вещества для повышения его температуры на 1°C (или 1K). |
| Формула | Формула удельной теплоемкости: Q = MCT. | Формула для молярной теплоемкости: cM = q/n∆T |
| Единица СИ | Дж•кг-1• К-1. | В единицах СИ молярная удельная теплоемкость представлена как Дж•К.-1• моль-1. |
| Обозначается | Обозначается с. | Обозначается cm. |
| Факторы, от которых зависит | Определенная теплота вещества зависит от трех факторов: изменение температуры; характер вещества в системе; фаза вещества в системе. | Молярная удельная теплоемкость вещества зависит от следующих трех факторов: Температура вещества Природа вещества Условия приложения тепла. |
Что такое удельная теплоемкость?
Достав арбуз из холодильника, можно заметить, что температура арбуза некоторое время остается неизменной даже после воздействия внешней среды.
Это связано с тем, что удельная теплоемкость внутреннего и внешнего слоев различается. Удельная теплоемкость может быть определена как количество тепловой энергии, необходимое веществу с единицей массы для повышения его температуры на 1°C (1K).
Таким образом, объекту с высокой удельной теплоемкостью требуется сравнительно больше тепла, чем другим веществам, для незначительного повышения температуры.
Говоря в обратном порядке, можно также сделать вывод, что предметы и вещества с высокой удельной теплоемкостью потребуют много времени, чтобы пасть духом. Это потому, что веществу или объекту потребуется больше тепла для минутного падения температуры.
Так как в арбузе есть вода, которая имеет значительно большую удельную теплоемкость 4180 Дж•кг.-1• К-1, он остается прохладным без особых изменений температуры в течение некоторого времени, даже после извлечения из холодильника.
Формула удельной теплоемкости Q = MCT, где Q относится к тепловой энергии, m относится к массе вещества, c относится к удельной теплоемкости вещества, а T относится к желаемому изменению температуры.
Существуют различные области применения теплоемкости в нашей повседневной жизни. Кухонные инструменты и предметы первой необходимости, такие как посуда, изготавливаются из веществ с небольшой удельной теплоемкостью. Это потому, что этим материалам требуется небольшое количество тепла, чтобы нагреться.
Более того, ручки чайников также изготавливаются из таких материалов, чтобы вызывать соответствующие изменения температуры без особого нагрева. Удельная теплоемкость также играет жизненно важную роль в поддержании климата нашей планеты.
Что такое молярная удельная теплоемкость?
В случае газов точка молей более приемлема, чем точка массы. Таким образом, молярная удельная теплоемкость — это количество тепловой энергии, необходимое 1 молю вещества для повышения его температуры на 1°C (или 1K).
Формула для молярной удельной теплоемкости: cm = q/n∆T, где ∆q относится к тепловой энергии в джоулях, n относится к числу молей, а ∆T относится к изменению температуры.
Погружаясь глубже, молярная удельная теплоемкость бывает двух типов; при постоянном объеме и постоянном давлении.
Когда давление постоянно, оно обозначается Cp, что относится к удельной теплоемкости, получаемой за счет нагревания твердого вещества при постоянном давлении.
Когда давление постоянно, оно обозначается Cv, что относится к удельной теплоемкости, получаемой за счет нагревания твердого вещества при постоянном объеме.
Связь между Cp и Cv такова: Cp – Cv = nR. Однако это соотношение действует только при постоянном давлении.
Основные различия между удельной теплоемкостью и молярной теплоемкостью
- Удельная теплоемкость – это количество тепловой энергии, необходимое веществу с единицей массы для повышения его температуры на 1°C (или 1K). С другой стороны, молярная удельная теплоемкость — это количество тепловой энергии, необходимое 1 молю вещества для повышения его температуры на 1°C (или 1K).
- Удельная теплоемкость обозначается c. С другой стороны, молярная удельная теплоемкость обозначается см.
- Формула удельной теплоемкости Q = mcT. Тогда как формула для молярной теплоемкости см = q/n∆T.
- Единицей удельной теплоемкости в системе СИ является Дж•кг.-1• К-1, тогда как единицей молярной теплоемкости в СИ является Дж•К-1• моль-1.
- Определенная теплота вещества зависит от изменения температуры, природы вещества в системе, фазы вещества в системе. С другой стороны, молярная удельная теплоемкость вещества зависит от температуры вещества, вещества, природы вещества и условий подвода тепла.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100837a022
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.27.2747
Последнее обновление: 11 июня 2023 г.
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
Мне нравится, как написана эта статья. Это очень увлекательно и познавательно!
Я нашел эту статью очень информативной, она помогает понять важный аспект термодинамики.
Статья показалась мне весьма забавной. Не каждый день можно встретить такое интересное обсуждение термодинамики.
Я абсолютно согласен. Статью действительно приятно читать!
В этой статье очень просто и доступно объясняются сложные идеи. Я думаю, любой мог бы понять.
Несмотря на то, что молярная теплоемкость и удельная теплоемкость являются очень сухой темой, эта статья показалась мне весьма интересной.
Вынужден не согласиться с некоторыми моментами статьи, не следует путать удельную теплоемкость и молярную теплоемкость.
Я считаю, что статья правильная, Сюзанна48. Разница между удельной теплоемкостью и молярной теплоемкостью объяснена ясно.
Я не согласен с вами, Сюзанна48. Если я правильно понял, в статье действительно было сделано важное уточнение между этими двумя терминами.