Nøkkelforskjellen mellom varmekapasitet og spesifikk varme er at varmekapasiteten er avhengig av stoffmengden, mens spesifikk varmekapasitet er uavhengig av den.
Når vi varmer opp et stoff, stiger temperaturen, og når vi avkjøler det, synker temperaturen. Denne forskjellen i temperatur er proporsjonal med mengden varme som tilføres. Varmekapasitet og spesifikk varme er to proporsjonalitetskonstanter som er relatert til temperaturendringen og varmemengden.
Hva er varmekapasitet?
I termodynamikk er den totale energien til et system den indre energien. Intern energi spesifiserer den totale kinetiske og potensielle energien til molekyler i systemet. Vi kan endre den indre energien i et system enten ved å gjøre arbeid på systemet eller ved å varme det opp. Den indre energien til et stoff øker når vi øker temperaturen. Mengden av økning avhenger av forholdene der oppvarming finner sted. Her trenger vi varme for å øke temperaturen.
Varmekapasiteten (C) til et stoff er "mengden varme som trengs for å heve temperaturen til et stoff med én grad Celsius (eller én kelvin)." Varmekapasiteten er forskjellig fra stoff til stoff. Stoffmengden er direkte proporsjonal med varmekapasiteten. Det betyr at ved å doble massen til et stoff, blir varmekapasiteten doblet. Varmen vi trenger for å øke temperaturen fra t1 til t2 for et stoff kan beregnes ved å bruke følgende ligning.
q=C x ∆t
q=nødvendig varme
∆t=t1-t2
Figur 01: Heliums varmekapasitet
Enheten for varmekapasitet er JºC-1 eller JK-1. To typer varmekapasiteter er definert i termodynamikk; varmekapasitet ved konstant trykk og varmekapasitet ved konstant volum.
Hva er spesifikk varme?
Varmekapasiteten avhenger av stoffmengden. Spesifikk varme eller spesifikk varmekapasitet(er) er varmekapasiteten som er uavhengig av mengden stoffer. Vi kan definere det som "mengden varme som kreves for å heve temperaturen på ett gram av et stoff med én grad Celsius (eller én Kelvin) ved et konstant trykk."
Enheten for spesifikk varme er Jg-1oC-1 Den spesifikke varmen til vann er veldig høy, med en verdi på 4.186 Jg-1oC-1 Dette betyr at for å øke temperaturen på 1 g vann med 1°C, trenger vi 4,186 J varmeenergi. Denne høye verdien står for vannets rolle i termisk regulering. For å finne varmen som trengs for å øke temperaturen til en viss masse av et stoff fra t1 til t2, kan følgende ligning brukes.
q=m x s x ∆t
q=nødvendig varme
m=massen av stoffet
∆t=t1-t2
Ligningen ovenfor gjelder imidlertid ikke hvis reaksjonen innebærer en faseendring; for eksempel når vann går til en gassfase (ved kokepunktet), eller når vann fryser for å danne is (ved smeltepunktet). Dette er fordi varmen som legges til eller fjernes under faseendringen ikke endrer temperaturen.
Hva er forskjellen mellom varmekapasitet og spesifikk varme?
Nøkkelforskjellen mellom varmekapasitet og spesifikk varme er at varmekapasiteten er avhengig av stoffmengden mens spesifikk varmekapasitet er uavhengig av den. Videre, når man vurderer teorien, er varmekapasiteten til mengden varme som trengs for å endre et stoffs temperatur med 1°C eller 1K, mens spesifikk varme er varmen som trengs for å endre 1g av stoffenes temperatur med 1°C eller 1K.
Sammendrag – varmekapasitet vs spesifikk varme
Varmekapasitet og spesifikk varme er viktige termer innen termodynamikk. Hovedforskjellen mellom varmekapasitet og spesifikk varme er at varmekapasiteten er avhengig av stoffmengden mens spesifikk varmekapasitet er uavhengig av den.
