Specifikus hő vs. hőkapacitás
Nem meglepő, hogy miért keverik össze sokan a “fajhőt” és a “hőkapacitást”. Ez azért van, mert ha egyszer rákeresel a “fajhőre” az online forrásokban, például a Wikipédiában, automatikusan átirányítanak a “hőkapacitás” oldalára. Nos, a “hőkapacitás” vagy “hőkapacitás” teljesen ismert “fajlagos hőkapacitás” néven, ami csak tovább növeli a zavart. A definíció szerint a kettő nagyon hasonló. Azonban a fajlagos hőkapacitásban csak egy további változó szerepel, ami miatt egy kicsit különbözik a hőkapacitástól.
Amikor a “hőkapacitásról” beszélünk (amelynek “C” szimbóluma van), az valójában az a hő, ami ahhoz szükséges, hogy egy anyag hőmérséklete egy fokkal megváltozzon. Ez tehát azt mutatja, hogy bármilyen anyagtípusra alkalmazható. A “hőkapacitás” a “Q” hőátadás és a “∆T” hőmérsékletváltozás aránya. Képletes kifejezéssel: C = Q / ∆T. SI-egységes jelölésében energia / fok (energia / fok) egységeket használ. Joule (az energia értékét jelölő “J” szimbólum) és Kelvin (az abszolút hőmérséklet értékét jelölő “K” szimbólum) arányaként fejezik ki C = J / K. A kémiában azonban a moláris hőkapacitást használják Cmol, ami csak a mol változót adja hozzá az egyenlethez Cmol = J / mol . K.
A “fajhő” viszont definícióját tekintve hasonlóan hangzik, mint a hőkapacitás, de az előbbi arra a hőmennyiségre utal, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag egyetlen tömegegységének hőmérsékletét egy fokkal beállítsuk. Energia / tömeg / fok egységeket használ. C = J / kg . K. Itt a kg (kilogramm) az egyenletben szereplő tömegegység.
A fizikai tulajdonságok szempontjából a “hőkapacitás” az extenzív változó, mert egy adott anyag mennyisége egyenesen arányos a hőkapacitásával. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb az anyag, annál nagyobb az eredő hőkapacitása (azaz 2x anyag 2x hőkapacitást ad). Ezzel szemben a “fajhő” intenzív változó, ami egy adott anyaghoz tartozó tulajdonságot jelent, nem pedig általában bármilyen anyaghoz tartozó tulajdonságot. Ez teszi kényelmesebbé a tudósok és más szakemberek számára, hogy az intenzív változóval végezzenek kísérleteket.
Összefoglaló:
1. A “hőkapacitás” egy extenzív változó, míg a “fajhő” egy intenzív változó.
2. A “hőkapacitás” egy extenzív változó.A “fajhő” egyenletében a nemzetközi mérési szabványok által ajánlott tömegegység szerepel.
3. A “fajhő” jobban használható elméleti és kísérleti feladatokban.
4. Az SI mértékegységek szerint a hőkapacitás képlete C = Q / ∆T, míg a fajhőé C = J / kg . K.