Wat is warmtecapaciteit?
De input van warmte-energie (Q) die nodig is om de temperatuur (T) van een stof een graad Celsius (1 ° C) te verhogen, wordt gedefinieerd als de warmtecapaciteit (C). Omdat het een "uitgebreide" eigenschap is, varieert de waarde van C niet alleen van stof tot stof, maar ook voor verschillende hoeveelheden van dezelfde stof. Om dit aan te passen, kunnen warmtecapaciteiten worden vermeld in termen waarin hoeveelheid of hoeveelheid is opgenomen. Als wordt verwezen naar warmtecapaciteit per mol materiaal, wordt dit molaire warmtecapaciteit genoemd; als het in plaats daarvan gaat om de capaciteit per gram materiaal, is het de specifieke warmtecapaciteit (en) - of eenvoudiger, de "specifieke warmte". Deze termen zijn van het grootste belang als het gaat om zuivere stoffen.
Technische problemen geven C vaak als een 'gegeven', terwijl Q 'onbekend' is. De vergelijking is Q = smΔT, waarbij m de massa in gram is en ΔT de temperatuurstijging in graden Celsius is. Warmtecapaciteit kan om verschillende redenen een belangrijke parameter zijn. Ter illustratie worden materialen met grotere warmtecapaciteiten soms gebruikt als koellichamen, omdat ze warmte absorberen als een spons. Water is in dit opzicht opmerkelijk, omdat het de grootste C-waarde heeft die bekend is onder veel voorkomende stoffen, waardoor het bij uitstek geschikt is voor gebruik als koelvloeistof.
In de meteorologie speelt warmtecapaciteit een rol bij verschillende fenomenen, waaronder waarom wind langs de kust overdag in een andere richting waait dan 's nachts. Land heeft een lagere warmtecapaciteit dan water, dus land warmt overdag sneller op dan de zee, terwijl het 's nachts sneller afkoelt. Lucht is overdag koeler over de oceaan, maar 's nachts over het land. Warme lucht is licht en stijgt op, waardoor koelere en zwaardere wind het kan vervangen. Overdag waait deze wind van land naar zee, terwijl 's nachts het tegenovergestelde waar is, welke feiten zowel kustvogels als zweefvliegtuigen beïnvloeden.
Warmtecapaciteit is niet bedoeld om rekening te houden met faseveranderingen, zoals bij het smelten van ijs om water te vormen. Dit fenomeen wordt afzonderlijk overwogen - deze eigenschap wordt "smeltwarmte" genoemd. Evenzo wordt de omzetting van vloeistof in gas "verdampingswarmte" genoemd. IJs heeft een uitzonderlijk hoge smeltwarmte, waardoor stabiliteit wordt geboden aan de weersystemen van de aarde en waardoor koeling in huis praktisch is. Vreemd genoeg heeft ammoniakgas, ooit gebruikt in industriële en thuiskoelsystemen, een nog hogere warmtecapaciteit en smeltwarmte.