ความแตกต่างระหว่างความร้อนจำเพาะและความร้อนจำเพาะของฟันกราม (พร้อมตาราง)

เทอร์โมมิเตอร์แบบ Sensitive มักทำจากวัสดุที่มีความร้อนจำเพาะเพียงเล็กน้อย สารกักเก็บความร้อนทำจากวัสดุที่มีความร้อนจำเพาะสูง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ลมบกและลมทะเล ก็เป็นผลมาจากกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนเช่นกัน การประยุกต์ใช้ความร้อนจำเพาะและความร้อนจำเพาะโมลาร์นั้นมีมากมาย อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างพวกเขา

ความร้อนจำเพาะกับความร้อนจำเพาะของฟันกราม

ความแตกต่างระหว่างความร้อนจำเพาะและความร้อนจำเพาะโมลาร์คือ ความร้อนจำเพาะหมายถึงความจุความร้อนของสารที่มีมวลหน่วย ความร้อนจำเพาะโมลาร์หมายถึงความจุความร้อนของสาร 1 โมล ยิ่งไปกว่านั้น ในขณะที่ความร้อนจำเพาะขึ้นอยู่กับเฟสของสารในระบบ แต่ความร้อนจำเพาะต่อโมลนั้นไม่ขึ้นกับความร้อนนั้น

ความร้อนจำเพาะถือเป็นคุณสมบัติเข้มข้นเพราะเป็นความจุความร้อนของสารที่มีมวลหน่วยซึ่งไม่ขึ้นกับมวลของสาร โดยทั่วไป โลหะและทรายจะมีความร้อนจำเพาะต่ำ ดังนั้นจึงร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน น้ำมีความร้อนจำเพาะสูงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้ต้องใช้เวลามากในการเพิ่มอุณหภูมิเล็กน้อย

ความร้อนจำเพาะของโมลถือเป็นคุณสมบัติที่กว้างขวาง เนื่องจากเป็นความจุความร้อนของสาร 1 โมล ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลของมัน ความร้อนจำเพาะต่อฟันกรามแบ่งออกเป็นสองประเภทอีกครั้ง ในกรณีของก๊าซ พวกมันมีความร้อนจำเพาะสองโมลาร์ โดยทั่วไปจะใช้หน่วยซม และมีระบบเมตริกของ J•kg^-1•โมล^-1.

ตารางเปรียบเทียบระหว่างความร้อนจำเพาะกับความร้อนจำเพาะของฟันกราม

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ความร้อนจำเพาะ	ความร้อนจำเพาะของฟันกราม
คำนิยาม	ความร้อนจำเพาะ: เป็นปริมาณพลังงานความร้อนที่สสารหน่วยมวลต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิขึ้น 1°C (หรือ 1K)	เป็นสัดส่วนของพลังงานความร้อนที่สาร 1 โมลต้องการ เพื่อเพิ่มอุณหภูมิขึ้น 1°C (หรือ 1K)
สูตร	สูตรความร้อนจำเพาะคือ Q = MCT	สูตรสำหรับความร้อนจำเพาะโมลาร์คือ: cM = q/n∆T
หน่วยเอสไอ	จ•กก-1•เค-1.	ในหน่วย SI ความร้อนจำเพาะโมลาร์จะแสดงเป็น J•K-1•โมล-1.
แสดงโดย	มันแสดงโดยค.	มันเขียนแทนโดยcม.
ปัจจัยที่มันขึ้นอยู่กับ	ความร้อนบางอย่างของสารขึ้นอยู่กับปัจจัย 3 ประการ ได้แก่ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ลักษณะของสารในระบบ ระยะของสารในระบบ	ความร้อนจำเพาะต่อโมลของสารขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการต่อไปนี้:อุณหภูมิของสารธรรมชาติของสารเงื่อนไขของการใช้ความร้อน

ความร้อนจำเพาะคืออะไร?

เมื่อนำแตงโมออกจากตู้เย็น จะสังเกตได้ว่าอุณหภูมิของแตงโมยังคงเท่าเดิมเป็นระยะเวลาหนึ่ง แม้จะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกแล้วก็ตาม เนื่องจากความร้อนจำเพาะของชั้นในและชั้นนอกต่างกัน ความร้อนจำเพาะอาจกำหนดเป็นปริมาณพลังงานความร้อนที่สารหนึ่งหน่วยมวลต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิขึ้น 1°C (1K)

ดังนั้นวัตถุที่มีความร้อนจำเพาะสูงจึงต้องการความร้อนค่อนข้างมากกว่าสารอื่นๆ ในอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหนึ่งนาที ในทางกลับกัน สามารถสรุปได้ว่าวัตถุและสารที่มีความร้อนจำเพาะสูงจะต้องใช้เวลามากในการที่จะเสียหัวใจ นั่นเป็นเพราะสารหรือวัตถุจะต้องสูญเสียความร้อนมากขึ้นเป็นเวลาหนึ่งนาทีของอุณหภูมิที่ลดลง

เนื่องจากแตงโมมีน้ำซึ่งมีความร้อนจำเพาะสูงอย่างมีนัยสำคัญที่ 4180 J•kg^-1•เค^-1โดยยังคงความเย็นไว้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากนักแม้หลังจากนำออกจากตู้เย็นแล้ว สูตรสำหรับความร้อนจำเพาะคือ Q = MCT โดยที่ Q หมายถึงพลังงานความร้อน m หมายถึงมวลของสาร c หมายถึงความจุความร้อนจำเพาะของสาร และ T หมายถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ต้องการ

มีการใช้ความร้อนจำเพาะหลายอย่างในชีวิตประจำวันของเรา เครื่องมือทำอาหารและสิ่งจำเป็น เช่น เครื่องใช้ที่ทำจากสารที่มีความร้อนจำเพาะเพียงเล็กน้อย เป็นเพราะวัสดุเหล่านี้ต้องการความร้อนเพียงเล็กน้อยเพื่อให้ร้อนขึ้น นอกจากนี้ ที่จับกาต้มน้ำยังทำมาจากวัสดุดังกล่าวเพื่อให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างเหมาะสมโดยไม่ต้องให้ความร้อนมาก ความร้อนจำเพาะยังมีบทบาทสำคัญในการรักษาสภาพอากาศของโลกของเรา

ความร้อนจำเพาะของฟันกรามคืออะไร?

ในกรณีของก๊าซ จุดของโมลเป็นที่ยอมรับมากกว่าจุดมวล ดังนั้น ความร้อนจำเพาะของโมลาร์คือปริมาณพลังงานความร้อนที่สาร 1 โมลต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของสารขึ้นอีก 1°C (หรือ 1K) สูตรสำหรับความร้อนจำเพาะโมลาร์คือ cm = q/n∆T โดยที่ ∆q หมายถึงพลังงานความร้อนเป็นจูล n หมายถึงจำนวนโมล และ ∆T หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

เจาะลึกความจุความร้อนจำเพาะของฟันกรามเป็นสองประเภท; ที่ปริมาตรคงที่และแรงดันคงที่ เมื่อความดันคงที่จะแสดงด้วย Cp ซึ่งหมายถึงความร้อนจำเพาะที่ได้รับเนื่องจากความร้อนของสารที่เป็นของแข็งที่ความดันอย่างต่อเนื่อง เมื่อความดันคงที่จะแสดงด้วย Cv ซึ่งหมายถึงความร้อนจำเพาะที่ได้รับเนื่องจากความร้อนของสารที่เป็นของแข็งที่ปริมาตรคงที่

ความสัมพันธ์ระหว่าง Cp & Cv คือ Cp – Cv = nR อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์นี้ใช้ได้เฉพาะกับแรงกดดันคงที่เท่านั้น

ความแตกต่างหลักระหว่างความร้อนจำเพาะและความร้อนจำเพาะของฟันกราม

บทสรุป

สามารถวัดความร้อนจำเพาะและความร้อนจำเพาะโมลาร์ของสารโดยการวัดปริมาณความร้อน ซึ่งหมายถึงกระบวนการวัดการแลกเปลี่ยนความร้อนในกระบวนการต่างๆ ในการวัดปริมาณการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดขึ้น เครื่องวัดความร้อนจะถูกใช้

แคลอรีมิเตอร์ต่างๆ เช่น อะเดียแบติก แคลอรีมิเตอร์ แคลอรีมิเตอร์จากปฏิกิริยา แคลอรีมิเตอร์ของระเบิด แคลอรีมิเตอร์แบบอะเดียแบติกและดรอปเปอริดอล แคลอรีมิเตอร์ชนิด Calvet เป็นต้น แคลอรีมิเตอร์ที่ใช้โดยทั่วไปเป็นแคลอรีที่มีฉนวนอย่างดี ส่วนใหญ่ทำเพื่อป้องกันการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสิ่งแวดล้อมกับเครื่องวัดปริมาณความร้อน การวัดความร้อนเป็นที่ยอมรับและเป็นที่ยอมรับทั่วโลก

อ้างอิง