Měrné teplo vs. tepelná kapacita
Není překvapivé, proč si mnozí pletou pojmy „měrné teplo“ a „tepelná kapacita“. Je to proto, že jakmile vyhledáte „měrné teplo“ v online zdrojích, jako je Wikipedie, budete automaticky přesměrováni na stránku pro „tepelnou kapacitu“. No, „tepelná kapacita“ nebo „tepelná kapacita“ je zcela známá jako „měrná tepelná kapacita“, což jen přispívá ke zmatku. Podle definice jsou si tyto dva pojmy velmi podobné. V měrné tepelné kapacitě je však zahrnuta jen další proměnná, díky které se oproti tepelné kapacitě trochu liší.
Když se mluví o „tepelné kapacitě“ (má symbol „C“), je to vlastně teplo potřebné k tomu, aby se teplota látky změnila o jeden stupeň. Z toho tedy vyplývá, že je použitelná pro jakýkoli druh látky. „Tepelná kapacita“ je poměr přenosu tepla „Q“ ke změně teploty „∆T“. Ve vzorcovém vyjádření je to C = Q / ∆T. Ve svém zápisu v jednotkách SI používá jednotky energie / stupeň (energie na stupeň). Vyjadřuje se jako poměr joulů (symbol „J“, který označuje hodnotu energie) ke kelvinům (symbol „K“, který označuje hodnotu absolutní teploty) C = J / K. V chemii však využívají molární tepelnou kapacitu Cmol, která pouze doplňuje proměnnou mol do rovnice Cmol = J / mol . K.
Na druhé straně „měrné teplo“ zní z hlediska definice podobně jako tepelná kapacita, ale první z nich označuje teplo potřebné k úpravě teploty jedné jednotky hmotnosti látky o jeden stupeň. Využívá jednotek energie / hmotnosti / stupně. C = J / kg . K. Zde je kg (kilogram) jednotkou hmotnosti zahrnutou do rovnice.
Z hlediska fyzikálních vlastností je „tepelná kapacita“ rozsáhlou veličinou, protože množství určité látky je přímo úměrné její tepelné kapacitě. To znamená, že čím větší je hmota, tím větší je její výsledná tepelná kapacita (tj. 2x hmota dává 2x tepelnou kapacitu). Naproti tomu „měrné teplo“ je intenzivní veličina, což znamená vlastnost náležející konkrétní látce, nikoliv nějaké látce obecně. Díky tomu je pro vědce a další odborníky pohodlnější provádět experimenty s použitím intenzivní proměnné.
Shrnutí:
1. „Tepelná kapacita“ je extenzivní proměnná, zatímco „měrné teplo“ je intenzivní proměnná.
2.“Měrné teplo“ má ve své rovnici jednotku hmotnosti, jak doporučují mezinárodní standardy měření.
3. „Měrné teplo“ je vhodnější pro použití v teoretických a experimentálních funkcích.
4. Podle jednotek SI je vzorec pro tepelnou kapacitu C = Q / ∆T, zatímco pro měrné teplo je C = J / kg . K.