You are Here
Termodinamika

Šta je to toplinski kapacitet tijela? Šta je specifični toplotni kapacitet?

3 min read

Toplinski kapacitet

 
 

Toplinski kapacitet (znak C) je fizikalna veličina koja pokazuje koliko topline treba nekomu tijelu dovesti da mu se temperatura povisi za 1 K (1°C).
Definirana je, dakle, omjerom topline (Q) koju tijelo razmjenjuje s okolinom i promjene temperature (∆T) tijela: C=Q/∆T.
Mjerna jedinica je džul po kelvinu (J/K).
Za plinove se razlikuju specifični toplinski kapacitet kod stalnoga tlaka (cp) i kod stalnoga volumena (cV).
Omjer tih dvaju kapaciteta (X = cp/cV) važna je veličina u opisivanju kružnih procesa u termodinamici, npr. jednadžba je adijabate pVx = konstanta, gdje je p tlak, a V volumen idealnoga plina.
Toplinski kapacitet koji se odnosi na masu neke tvari naziva se specifični toplinski kapacitet.

Razlikujemo toplinske kapacitete pri stalnom tlaku (p) i pri stalnom volumenu (V):

{displaystyle C_{p}=left({frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}right)_{p}=left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p}}
{displaystyle C_{V}=left({frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}right)_{V}=left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{V}}

Mjerna jedinica za toplinski kapacitet u sustavu SI je džul po kelvinu (J/K).

Molarni toplinski kapacitet – kapacitet po molu tvari:

{displaystyle c_{p,V,mol.}={frac {C_{p,V}}{n}}={frac {1}{n}}left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p,V}}

Mjerna jedinica SI je džul po mol-kelvinu (J/molK).

Specifični toplinski kapacitet – kapacitet po jedinici mase:

{displaystyle c_{p,V}={frac {C_{p,V}}{m}}={frac {1}{m}}left({frac {Delta Q}{Delta T}}right)_{p,V}}

Mjerna jedinica SI je džul po kilogram-kelvinu (J/kgK).

Molarni se toplinski kapaciteti elemenata na dovoljno visokoj temperaturi (~300 K) međusobno vrlo malo razlikuju i kreću se oko 26,12 J/molK .

Mayerova relacija daje vezu između cp,mol. i cV,mol. idealnog plina:

{displaystyle C_{p}-C_{V}=nR,}
{displaystyle c_{p,mol.}-c_{V,mol.}=R,}

gdje je n množina tvari, a R je plinska konstanta, R=8,314 J/molK.

Različite okolnosti mogu utjecati na promjenu specifične topline tvari, tipično promjena agregatnog stanja. Također, promjene tlaka ili volumena tvari tijekom grijanja (što se posebno izraženo vidi kod plinova) utječu na mjerenje specifične topline, iako ne utječu nužno ili izraženo na sam iznos specifične topline. Na primjer, možemo promatrati vodu i iznos njene specifične topline u tri različite okolnosti:

  • pri temperaturi od 100 °C (para): 2,08 kJ/(kg·K)
  • pri temperaturi od 25 °C (tekućina): 4,1813 kJ/(kg·K)
  • pri temperaturi od -10 °C (led): 2,05 kJ/(kg·K)

Toplina koju je tvari potrebno dovesti da bi se promijenilo agregatno stanje se ne ubraja u specifičnu toplinu, budući da temperatura tijela za to vrijeme niti ne raste, već se naziva latentnom toplinom.

Izvori

  1. Hrvatska enciklopedija (LZMK); broj 10 (Sl-To), str. 811. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 2008.g. ISBN 978-953-6036-40-0

Glavni izvor: Tekst je u cjelosti kopiran sa Wikipedie!

Share

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You May Have Missed

Fizika elementarnih čestica kvantna fizika Kvantna mehanika Moderna fizika Najnovija istraživanja i otkrića Zanimljivost

Kako Higsovo polje daje masu česticama i šta je Higsov bozon?

3 min read
Biofizika Zabava Zanimljivost

Zašto ljudi nemaju repove?

2 min read
Astrofizika Astronomija Najnovija istraživanja i otkrića

Tamna materija ne postoji, a svemir je star 27 milijardi godina?

5 min read
Fizika i teologija Sociofizika Zabava Zanimljivost

Koje hipoteze postavljaju razni svjetonazori i tvrde da su istinite?

3 min read