Удельной теплоемкостью называется общее количество тепловой энергии, необходимое одной единице любого вещества для повышения его температуры на 1°C.
С другой стороны, теплопроводность — это способность данного материала передавать или проводить через себя тепловую энергию.
Основные выводы
- Удельная теплоемкость измеряет способность материала накапливать тепловую энергию, а теплопроводность описывает, насколько хорошо материал проводит тепло.
- Вещество с высокой удельной теплоемкостью может поглощать больше тепла без значительного изменения температуры, тогда как материал с высокой теплопроводностью быстро передает тепло.
- Различные приложения требуют различных комбинаций удельной теплоемкости и теплопроводности, в зависимости от таких факторов, как изоляция, теплообмен и температурная стабильность.
Удельная теплоемкость против теплопроводности
Удельная теплоемкость – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы вещества на один градус Цельсия или Кельвина. Теплопроводность — это способность материала проводить тепло и мера того, насколько быстро тепло может проходить через материал из одной точки в другую.
Удельная теплоемкость измеряется в калориях или джоулях на грамм на градус Цельсия. Время от времени соотношение Отношение удельной теплоемкости вещества при определенной температуре к теплоемкости эталонного вещества при эталонной температуре также называется удельной теплоемкостью. Формула для расчета удельной теплоемкости:
c = ΔQmDelta; t
в котором
c относится к удельной теплоемкости вещества
ΔQ относится к теплу, полученному или потерянному веществом,
m относится к массе вещества, а
ΔT относится к изменению температуры вещества.
Теплопроводность — один из трех процессов теплопередачи — конвекция, проводимость, и радиация. Его единицей является Ватт на метр Кельвина. Теплопроводность зависит от некоторых факторов, таких как температура, влажность и плотность материала.
K = (QL) / (AΔТ)
в котором
K относится к теплопроводности (Вт/мК),
Q относится к количеству тепла, передаваемому через материал (Джоули в секунду или Вт),
L относится к расстоянию между двумя изотермическими плоскостями,
A относится к площади поверхности (квадратные метры) и
ΔT относится к разнице температур (Кельвин).
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Удельная теплоемкость | Теплопроводность |
|---|---|---|
| Определение | Удельной теплоемкостью называется общее количество тепловой энергии, которое необходимо одной единице любого вещества для повышения его температуры на 1°C. | Теплопроводность относится к способности данного материала передавать через себя тепловую энергию. |
| Символ | Удельную теплоемкость обозначают как cp or s. | Теплопроводность обозначается K. |
| Единицы | Удельная теплоемкость измеряется в калориях или джоулях на грамм на градус Цельсия или Кельвина (Дж/(кг-К) или Дж/(кг-°С)). | Единицей теплопроводности является ватт на метр-кельвин (Вт/(м⋅К)). |
| Формула | c = ΔQmDelta; t | K = (QL) / (AΔТ) |
| Влияющие факторы | Удельная теплоемкость зависит от типа и фазы вещества. | Теплопроводность в первую очередь зависит от температуры и направления теплопередачи. |
| Экспериментальные значения для некоторых соединений | Удельная теплоемкость воды составляет 4,186 джоулей на килограмм на градус Цельсия, тогда как удельная теплоемкость дерева составляет 1,700 джоулей на килограмм на градус Цельсия. | Теплопроводность воды при 0°С составляет 0.5610 Вт/(м·К), а древесины – 0.12–0.04 Вт/(м·К). |
| Приложения | Вещества с низкой удельной теплоемкостью используются в кухонной посуде, такой как чайники и сковороды. | Материалы с высокой теплопроводностью используются в качестве теплоотводов, тогда как материалы с низкой теплопроводностью используются в качестве теплоизоляторов. |
Что такое удельная теплоемкость?
Удельная теплоемкость также известна как массовая теплоемкость. Это может также относиться к отношению удельной теплоемкости вещества при любой заданной температуре к теплоемкости эталонного вещества при эталонной температуре.
Было продемонстрировано, что удельная теплоемкость веществ позволяет вычислять атомные массы соединений.
Удельная теплоемкость ценности всегда зависят от фазы и свойств вещества, измеряются эмпирически и доступны для справки.
Вещества с низкой удельной теплоемкостью используются в посуде, такой как чайники, кастрюли, сковороды и т. д.; это связано с тем, что при приложении небольшого количества тепла эти вещества быстро нагреваются.
Удельная теплоемкость используется в конструкции ручек (ручек плиты и чайника), изоляторов, а также крышек духовых шкафов; потому что даже после сильного теплового воздействия наблюдается лишь небольшое изменение температуры.
Что такое теплопроводность?
Теплопроводность возникает за счет молекулярного возбуждения внутри данного вещества. То есть тепловая энергия переносится за счет хаотического молекулярного движения.
Такие материалы, как алюминий, медь и серебро, обладают высокой теплопроводностью и хорошей теплопроводностью.
Такие материалы, как дерево, глинозем, полиуретан и полистирол, обладают низкой теплопроводностью.
Такие материалы являются теплоизоляторами.
Теплопроводность вещества изменяется при переходе вещества из одной фазы в другую. Например, теплопроводность льда меняется, когда он тает в воду.
Основные различия между удельной теплоемкостью и теплопроводностью
- Удельная теплоемкость относится к теплу, удерживаемому в системе, тогда как теплопроводность относится к передаче тепла внутри системы или между различными системами.
- Теплопроводность обозначается символом «k», но ее также можно обозначать «λ'И'κ'. Удельная теплоемкость обозначается как c or s.
- Удельная теплоемкость зависит от типа и фазы исследуемого материала, тогда как теплопроводность зависит от температуры, влажности и плотности материала.
- Удельная теплоемкость измеряется с использованием массы, изменения температуры и тепла, полученного или потерянного веществом. Теплопроводность измеряется с помощью разницы температур, количества тепла, передаваемого через материал, расстояния между плоскостями и площади поверхности.
- Удельная теплоемкость – это способность единицы соединения удерживать определенное количество тепловой энергии. Теплопроводность – это способность вещества передавать тепловую энергию.
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100
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.
В статье эффективно выделены основные различия между удельной теплоемкостью и теплопроводностью, что облегчает понимание этих понятий. Практические примеры и подробные объяснения делают книгу полезным чтением.
Безусловно, ясность и глубина предоставленных объяснений заслуживают похвалы.
Примеры удельной теплотворности воды и древесины, а также значений теплопроводности воды и древесины помогают понять практическое применение этих концепций. Это очень информативно.
Да, содержание весьма познавательное и познавательное.
Согласен, представленные практические примеры улучшают понимание удельной теплоемкости и теплопроводности.
В статье представлен комплексный взгляд на ключевые различия между удельной теплоемкостью и теплопроводностью. Кроме того, в сравнительной таблице представлена четкая сводка параметров сравнения обеих концепций.
Подробное обсуждение в статье удельной теплоемкости и теплопроводности, включая их определения, единицы измерения и влияющие факторы, во многом способствует пониманию этих фундаментальных концепций. Хорошо написано и информативно.
Я полностью согласен. Углубленное объяснение удельной теплоемкости и теплопроводности имеет ценное значение.
Я ценю подробные формулы для расчета удельной теплоемкости и теплопроводности. Это добавляет практический аспект к теоретическому обсуждению. Очень информативен также раздел о факторах, влияющих на удельную теплоемкость и теплопроводность.
Объяснения применения веществ с низкой удельной теплоемкостью и материалов с высокой теплопроводностью обеспечивают реальный контекст этих концепций. Отличная дискуссия.
Это очень хорошо объясненная статья об удельной теплоемкости и теплопроводности. В нем дается четкое и подробное объяснение каждой концепции, ее единиц, влияющих факторов и способов их измерения.
Согласен, статья очень информативная и поучительная.
Действительно, подробная информация об удельной теплоемкости и теплопроводности впечатляет.
Содержание затрагивает все основные аспекты удельной теплоемкости и теплопроводности, включая их определения, формулы, влияющие факторы, экспериментальные значения и приложения. Действительно обширная и информативная статья.