Der Hauptunterschied zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärme besteht darin, dass die Wärmekapazität von der Stoffmenge abhängt, während die spezifische Wärmekapazität davon unabhängig ist.
Wenn wir eine Substanz erhitzen, steigt ihre Temperatur, und wenn wir sie abkühlen, sinkt ihre Temperatur. Diese Temperaturdifferenz ist proportional zur zugeführten Wärmemenge. Wärmekapazität und spezifische Wärme sind zwei Proportionalitätskonstanten, die sich auf die Temperaturänderung und die Wärmemenge beziehen.
Was ist Wärmekapazität?
In der Thermodynamik ist die Gesamtenergie eines Systems die innere Energie. Die innere Energie gibt die gesamte kinetische und potentielle Energie der Moleküle im System an. Wir können die innere Energie eines Systems verändern, indem wir entweder Arbeit am System verrichten oder es erhitzen. Die innere Energie eines Stoffes nimmt zu, wenn wir seine Temperatur erhöhen. Der Betrag der Erhöhung hängt von den Bedingungen ab, unter denen das Erhitzen stattfindet. Hier brauchen wir Wärme, um die Temperatur zu erhöhen.
Die Wärmekapazität (C) einer Substanz ist „die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur einer Substanz um ein Grad Celsius (oder ein Kelvin) zu erhöhen.“Die Wärmekapazität ist von Stoff zu Stoff unterschiedlich. Die Stoffmenge ist direkt proportional zur Wärmekapazität. Das heißt, durch die Verdoppelung der Masse eines Stoffes verdoppelt sich die Wärmekapazität. Die Wärme, die wir benötigen, um die Temperatur eines Stoffes von t1 auf t2 zu erhöhen, kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden.
q=C x ∆t
q=benötigte Wärme
∆t=t1-t2
Abbildung 01: Wärmekapazität von Helium
Die Einheit der Wärmekapazität ist JºC-1 oder JK-1. In der Thermodynamik werden zwei Arten von Wärmekapazitäten definiert; Wärmekapazität bei konstantem Druck und Wärmekapazität bei konstantem Volumen.
Was ist spezifische Wärme?
Wärmekapazität hängt von der Stoffmenge ab. Spezifische Wärme oder spezifische Wärmekapazität (s) ist die Wärmekapazität, die unabhängig von der Stoffmenge ist. Wir können sie definieren als „die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Gramms einer Substanz um ein Grad Celsius (oder ein Kelvin) bei konstantem Druck zu erhöhen.“
Die Einheit der spezifischen Wärme ist Jg-1oC-1 Die spezifische Wärme von Wasser ist mit einem Wert von 4 sehr hoch.186 Jg-1oC-1 Das heißt, um 1 g Wasser um 1°C zu erwärmen, benötigen wir 4,186 J Wärmeenergie. Dieser hohe Wert erklärt die Rolle des Wassers bei der Wärmeregulierung. Um die Wärme zu finden, die benötigt wird, um die Temperatur einer bestimmten Masse einer Substanz von t1 auf t2 zu erhöhen, kann die folgende Gleichung verwendet werden.
q=m x s x ∆t
q=benötigte Wärme
m=Masse des Stoffes
∆t=t1-t2
Die obige Gleichung gilt jedoch nicht, wenn die Reaktion eine Phasenänderung beinh altet; zum Beispiel, wenn Wasser in eine Gasphase übergeht (am Siedepunkt) oder wenn Wasser gefriert, um Eis zu bilden (am Schmelzpunkt). Dies liegt daran, dass die während des Phasenwechsels hinzugefügte oder entfernte Wärme die Temperatur nicht ändert.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärme?
Der Hauptunterschied zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärme besteht darin, dass die Wärmekapazität von der Stoffmenge abhängt, während die spezifische Wärmekapazität davon unabhängig ist. Wenn man die Theorie betrachtet, ist die Wärmekapazität die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur einer Substanz um 1 ° C oder 1 K zu ändern, während spezifische Wärme die Wärme ist, die benötigt wird, um die Temperatur einer Substanz von 1 g um 1 ° C oder 1 K zu ändern.
Zusammenfassung – Wärmekapazität vs. spezifische Wärme
Wärmekapazität und spezifische Wärme sind wichtige Begriffe der Thermodynamik. Der Hauptunterschied zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärme besteht darin, dass die Wärmekapazität von der Stoffmenge abhängt, während die spezifische Wärmekapazität davon unabhängig ist.
