Hvad er varmekapacitet?

Indgangen til varmeenergi (Q), der kræves for at hæve temperaturen (T) for et stof en grad Celsius (1 ° C), er defineret som dets varmekapacitet (C). Da det er en "omfattende" egenskab, varierer værdien af ​​C ikke kun fra stof til stof, men også for forskellige mængder af det samme stof. For at justere for dette kan varmekapaciteter angives i termer, der indbefatter mængde eller mængde. Hvis der henvises til varmekapacitet pr. Mol materiale, kaldes det molær varmekapacitet; hvis det i stedet er for at opvarme kapacitet pr. gram materiale, er det den / de specifikke varmekapacitet (er) - eller mere enkelt, den "specifikke varme". Disse udtryk er af største værdi, når der refereres til rene stoffer.

Ingeniørproblemer giver ofte C som en "given", mens Q er "ukendt." Ligningen er Q = smΔT, hvor m er massen i gram og ΔT er stigningen i temperatur i grader Celsius. Varmekapacitet kan være en nøgleparameter af mange grunde. For at illustrere bruges materialer med større varmekapacitet undertiden som kølelegemer, fordi de absorberer varme som en svamp. Vand er bemærkelsesværdigt i denne henseende, da det udviser den største C-værdi, der er kendt blandt almindelige stoffer, hvilket gør det yderst egnet til brug som radiatorkølervæske.

I meteorologi spiller varmekapacitet en rolle i flere fænomener, herunder hvorfor vind langs kysten blæser i en anden retning om dagen end den gør om natten. Land har en lavere varmekapacitet end vand, så land opvarmes hurtigere end havet om dagen, mens det afkøles hurtigere om natten. Luften er køligere over havet om dagen, men over landet om natten. Varm luft er let og stiger, så køligere og tungere briser kan erstatte den. I løbet af dagen blæser disse briser fra land til hav, mens natten er det modsatte, som fakta påvirker både fugle og svævepiloter.

Varmekapacitet er ikke beregnet til at tage faseændringer i betragtning som ved smeltning af is til dannelse af vand. Dette fænomen tages separat i betragtning - denne egenskab kaldes "fusionsvarme." Tilsvarende kaldes omdannelsen af ​​væske til gas "fordampningsvarme." Is har en usædvanlig høj varme af fusion, som bibringer stabilitet i jordens vejrsystemer og gør hjemmekøling praktisk. Mærkeligt nok har ammoniakgas, engang brugt i industrielle og hjemmekølesystemer, en endnu højere varmekapacitet og fusionsvarme.