Co je to tepelná kapacita?

Vstup tepelné energie (Q) potřebný ke zvýšení teploty (t) látky jeden stupeň Celsia (1 ° C) je definován jako její tepelná kapacita (C). Vzhledem k tomu, že se jedná o „rozsáhlou“ vlastnost, hodnota C se liší nejen od látky k substanci, ale také pro různá množství stejné látky. Aby se to přizpůsobilo, mohou být tepelné kapacity uvedeny v termínech zahrnující množství nebo množství. Pokud je odkaz na tepelnou kapacitu na mol materiálu, nazývá se molární tepelnou kapacitou; Pokud se jedná o teplou kapacitu na gram materiálu, jedná se o specifickou tepelnou kapacitu - nebo jednodušší „konkrétní teplo“. Tyto podmínky mají největší hodnotu při odkazu na čisté látky.

inženýrské problémy často poskytují C jako „dané“, zatímco q je „neznámé“. Rovnice je q = smAt, kde m je hmotnost v gramech a Δt je nárůst teploty ve stupních Celsia. Tepelná kapacita může být klíčovým parametrem z řady důvodů. Pro ilustraci, materiály většíTepelné kapacity se někdy používají jako chladiče, protože absorbují teplo jako houba. Voda je v tomto ohledu pozoruhodná, protože vykazuje největší hodnotu C známou mezi běžnými látkami, takže je nesmírně vhodná pro použití jako chladicí kapalinu radiátoru.

V meteorologii hraje tepelná kapacita roli v několika jevech, včetně toho, proč vítr podél pobřeží fouká jiným směrem ve dne, než v noci. Půda má nižší tepelnou kapacitu než voda, takže se půda zahřívá rychleji než moře ve dne, zatímco v noci se rychleji ochlazuje. Vzduch je ve dne chladnější nad oceánem, ale v noci přes zemi. Teplý vzduch je lehký a stoupá, což umožňuje nahradit chladnější a těžší vánek. Během dne tyto vánek vyhodí z půdy k moři, zatímco během noci je opak pravda, což fakta ovlivňuje pobřežní ptáky i piloty kluzák.

tepelná kapacita není určena k zváženíFáze atační fáze se mění, jako při tání ledu za vzniku vody. Toto jev se věnuje samostatnému zvážení - tato vlastnost se nazývá „Heat of Fusion“. Podobně se přeměna kapaliny na plyn nazývá „teplo odpařování“. ICE má výjimečně vysokou teplotu fúze, což propůjčuje stabilitu povětrnostním systémům Země a dělá domácí chlazení praktickým. Zajímavé je, že plynový amoniak, kdysi používaný v průmyslových a domácích chladicích systémech, má ještě vyšší tepelnou kapacitu a teplo fúze.