Питома теплоємність – це загальна кількість теплової енергії, необхідної одній одиниці будь-якої речовини для підвищення її температури на 1°C.
З іншого боку, теплопровідність - це здатність даного матеріалу передавати або проводити через нього теплову енергію.
Ключові винесення
- Питома теплоємність вимірює здатність матеріалу зберігати теплову енергію, тоді як теплопровідність описує, наскільки добре матеріал проводить тепло.
- Речовина з високою питомою теплоємністю може поглинати більше тепла, не зазнаючи значної зміни температури, тоді як матеріал з високою теплопровідністю швидко передає тепло.
- Для різних застосувань потрібні різні комбінації питомої теплоти та теплопровідності залежно від таких факторів, як ізоляція, теплообмін і температурна стабільність.
Питома теплоємність проти теплопровідності
Питома теплоємність — це кількість теплової енергії, необхідна для підвищення температури одиниці маси речовини на один градус Цельсія або Кельвіна. Теплопровідність - це здатність матеріалу проводити тепло і є мірою того, як швидко тепло може проходити через матеріал з однієї точки в іншу.
Питома теплоємність вимірюється в калоріях або джоулях на грам на градус Цельсія. Іноді, співвідношення Співвідношення питомої теплоємності речовини при певній температурі до показників еталонної речовини при еталонній температурі також називають питомою теплоємністю. Формула для розрахунку питомої теплоємності така:
c = ΔQmΔT
де
c відноситься до питомої теплоємності речовини
ΔQ відноситься до тепла, отриманого або втраченого речовиною,
m відноситься до маси речовини, а
ΔT означає зміну температури речовини.
Теплопровідність — один із трьох процесів теплопередачі — конвекція, провідність, і радіація. Його одиниця - ват на метр Кельвіна. Теплопровідність залежить від деяких факторів, таких як температура, вологість і щільність матеріалу.
K = (QL) / (AΔT)
де
K відноситься до теплопровідності (Вт/мК),
Q означає кількість тепла, що передається через матеріал (Джоулі/секунда або Вати),
L відноситься до відстані між двома ізотермічними площинами,
A відноситься до площі поверхні (квадратних метрів), і
ΔT відноситься до різниці температур (Кельвін).
Таблиця порівняння
| Параметри порівняння | Специфічне тепло | Теплопровідність |
|---|---|---|
| Визначення | Питома теплоємність — це загальна кількість теплової енергії, яка необхідна одній одиниці будь-якої речовини для підвищення її температури на 1°C. | Теплопровідність означає здатність даного матеріалу передавати через нього теплову енергію. |
| Symbol | Питома теплоємність позначається як cp or s. | Теплопровідність позначають K. |
| Одиниці | Питома теплоємність вимірюється в калоріях або джоулях на грам на градус Цельсія або Кельвіна (Дж/(кг K) або Дж/(кг °C)). | Одиницею теплопровідності є ват на метр-кельвін (Вт/(м⋅К)). |
| Formula | c = ΔQmΔT | K = (QL) / (AΔT) |
| Фактори впливу | Питома теплоємність залежить від виду і фазового стану речовини. | Теплопровідність в першу чергу залежить від температури і напрямку теплообміну. |
| Експериментальні значення для деяких сполук | Питома теплоємність води становить 4,186 джоулів на кілограм на градус Цельсія, тоді як питома теплоємність деревини становить 1,700 джоулів на кілограм на градус Цельсія. | Теплопровідність води при 0°С становить 0.5610 Вт/(м·К), а деревини — 0.12–0.04 Вт/(м·К). |
| додатків | Речовини з низькою питомою теплоємністю використовуються в кухонному посуді, наприклад, чайниках і сковорідках. | Матеріали з високою теплопровідністю використовуються для радіаторів, тоді як матеріали з низькою теплопровідністю використовуються як теплоізолятори. |
Що таке питома теплоємність?
Питома теплоємність також відома як масова теплоємність. Це також може стосуватися співвідношення питомих теплоємностей речовини при будь-якій даній температурі до питомої теплоємності еталонної речовини при еталонній температурі.
Було продемонстровано, що питома теплоємність речовин дозволяє розрахувати атомну масу сполук.
Питома теплота величини завжди залежать від фази та властивостей речовини, вимірюються емпірично та доступні для довідки.
Речовини, що мають низьку питому теплоємність, використовуються в кухонному посуді, наприклад, в чайниках, каструлях, сковорідках тощо; це пов'язано з тим, що при невеликій кількості тепла ці речовини швидко нагріваються.
Питома теплоємність використовується в конструкції ручок (ручки плити і чайника), ізоляторів, а також кришки духовки; оскільки спостерігається лише невелика зміна температури навіть після сильного теплового впливу.
Що таке теплопровідність?
Теплопровідність виникає внаслідок молекулярного хвилювання всередині даної речовини. Тобто теплова енергія переноситься завдяки хаотичному руху молекул.
Такі матеріали, як алюміній, мідь і срібло, мають високу теплопровідність і хорошу теплопровідність.
Такі матеріали, як дерево, глинозем, поліуретан і полістирол, мають низьку теплопровідність.
Такі матеріали є теплоізоляторами.
Теплопровідність речовини змінюється, коли речовина переходить з однієї фази в іншу. Наприклад, теплопровідність льоду змінюється, коли він тане у воду.
Основні відмінності між питомою теплоємністю і теплопровідністю
- Питома теплоємність відноситься до тепла, що зберігається в системі, тоді як теплопровідність відноситься до теплопередачі всередині системи або між різними системами.
- Теплопровідність виражається символом 'k', але також може позначатися 'λ'І'κ'. Питома теплоємність позначається як c or s.
- Питома теплоємність залежить від типу і фази досліджуваного матеріалу, тоді як теплопровідність залежить від температури, вологості та щільності матеріалу.
- Питома теплоємність вимірюється за допомогою маси, зміни температури та тепла, отриманого або втраченого речовиною. Теплопровідність вимірюється за допомогою різниці температур, кількості тепла, що передається через матеріал, відстані між площинами та площі поверхні.
- Питома теплоємність — це здатність одиниці сполуки утримувати певну кількість теплової енергії. Теплопровідність — здатність речовини передавати теплову енергію.
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100
Останнє оновлення: 11 червня 2023 р
Я доклав стільки зусиль для написання цього допису в блозі, щоб надати вам користь. Це буде дуже корисно для мене, якщо ви захочете поділитися цим у соціальних мережах або зі своїми друзями/родиною. ДІЛИТИСЯ ЦЕ ♥️
Піюш Ядав провів останні 25 років, працюючи фізиком у місцевій громаді. Він фізик, який прагне зробити науку доступнішою для наших читачів. Він має ступінь бакалавра природничих наук і диплом аспіранта з екології. Ви можете прочитати більше про нього на його біо сторінка.
Стаття ефективно висвітлює основні відмінності між теплоємністю та теплопровідністю, що полегшує розуміння цих понять. Практичні приклади та докладні пояснення роблять його читання корисним.
Безумовно, ясність і глибина наданих пояснень заслуговують похвали.
Приклади питомої теплоємності води та деревини, а також значень теплопровідності води та деревини допомагають зрозуміти практичне застосування цих понять. Це дуже інформативно.
Так, контент досить пізнавальний та пізнавальний.
Погодьтеся, наведені практичні приклади покращують розуміння питомої теплоємності та теплопровідності.
У статті пропонується комплексне уявлення про ключові відмінності між питомою теплоємністю та теплопровідністю. Крім того, порівняльна таблиця надає чітке резюме параметрів порівняння обох концепцій.
Детальне обговорення в статті питомої теплоємності та теплопровідності, включаючи їх визначення, одиниці вимірювання та впливові фактори, значною мірою сприяє розумінню цих фундаментальних понять. Добре написано та інформативно.
Я повністю згоден. Цінним є поглиблене пояснення питомої теплоємності та теплопровідності.
Я ціную детальні формули для розрахунку питомої теплоємності та теплопровідності. Це додає практичний аспект до теоретичної дискусії. Розділ про фактори, що впливають на питому теплоємність і теплопровідність, також дуже проникливий.
Пояснення застосування речовин з низькою питомою теплоємністю та матеріалів з високою теплопровідністю забезпечують реальний контекст цих концепцій. Чудова дискусія.
Це дуже добре пояснена стаття про питому теплоємність і теплопровідність. Він надає чітке та детальне пояснення кожної концепції, її одиниць, факторів впливу та способів їх вимірювання.
Погодьтеся, стаття дуже пізнавальна та повчальна.
Дійсно, детальна інформація про питому теплоємність і теплопровідність вражає.
Зміст торкається всіх основних аспектів питомої теплоємності та теплопровідності, охоплюючи їх визначення, формули, фактори впливу, експериментальні значення та застосування. Справді вичерпний та інформативний матеріал.