קיבולת חום ספציפית לעומת קיבולת חום
קיבולת חום וקיבולת חום ספציפית הם שני מושגים חשובים מאוד בתחום התרמודינמיקה. מושגים אלה ממלאים תפקיד חיוני ברוב היישומים בתרמודינמיקה. מאמר זה יציג את ההבדלים והדמיון בין שני המושגים הללו.
מהי קיבולת חום?
קיבולת החום היא מאפיין חשוב ביותר של החומר. קיבולת חום היא תכונה תרמית הניתנת למדידה. זה מוגדר ככמות האנרגיה התרמית הנדרשת להעלאת הטמפרטורה של חומר בטמפרטורה נתונה.במערכת יחידת SI, קיבולת החום מוגדרת ככמות החום הנדרשת להגדלת הטמפרטורה של דגימה ב-1 קלווין. יחידות קיבולת החום הן ג'ול לקלווין. קיבולת החום של דגימה תלויה בחומרים שבדגימה, במבנה הקשר שלהם ובמסה של כל חומר. קיבולת החום של חפץ חשובה ביותר, מכיוון שניתן להשתמש בה כדי למדוד את כמות החום הנקלט או הנפלט על ידי החפץ באמצעות שינוי הטמפרטורה של החפץ.
קיבולת החום של האטמוספירה של כדור הארץ נחשבת לאינסוף ביחס לחילופי החום בתנאי מעבדה. לכן, הסביבה נחשבת כגוף קירור אינסופי בתהליכים כאלה. עם זאת, עם תהליך יצירת חום גדול כגון חום המגיע מהשמש, האטמוספירה של כדור הארץ לא יכולה להיחשב כגוף חום אינסופי. עבור תהליכים הכוללים גזים, ישנם שני סוגים של יכולות חום שהוגדרו במיוחד. הראשון הוא קיבולת החום הנפח הקבוע, וזוהי יכולת החום הנמדדת כאשר התהליך נעשה בנפח קבוע.מכיוון שלא תיתכן הרחבה, הגז לא יכול לעשות שום עבודה בחוץ. לכן, כמות האנרגיה הכוללת גורמת לעליית טמפרטורה. הסוג השני הוא קיבולת החום בלחץ הקבוע. במקרה זה, הגז יכול לעשות עבודה על הסביבה. מכיוון שההרחבה פירושה ביצוע עבודה, החום הכולל שסופק לא יעלה את הטמפרטורה.
מהי קיבולת חום ספציפית?
קיבולת חום ספציפית מוגדרת ככמות האנרגיה התרמית הנדרשת להעלאת הטמפרטורה של עצם במשקל 1 קילוגרם ב-1 קלווין. יחידות קיבולת החום הספציפית הן ג'ול לקלווין לקילוגרם. קיבולת החום הסגולית של חומר טהור היא קבועה. אם ההרכב של עצם ידוע, ניתן לחשב בקלות את קיבולת החום הספציפית על ידי חיבור של יכולות החום של חומרים מסוימים כפול הפרופורציה המקבילה. קיבולת החום הסגולית של עצם אינה תלויה במסה של העצם. זה יכול להיחשב גם כיכולת החום של האובייקט חלקי המסה של האובייקט.
מה ההבדל בין קיבולת חום ספציפית לקיבולת חום?
• קיבולת חום סגולית היא תכונה של החומר, אבל קיבולת חום היא תכונה של האובייקט.
• קיבולת החום הסגולית של חומר טהור קבועה, אך קיבולת החום של כל חומר תלויה במסה של המדגם.
• קיבולת החום הספציפית אינה תלויה במסה, ואילו קיבולת החום תלויה.
