Isı Kapasitesi Nedir?

Bir maddenin sıcaklığını (T) bir derece Santigrat dereceye (1 ° C) yükseltmek için gereken ısı enerjisi girişi (Q), ısı kapasitesi (C) olarak tanımlanır. "Kapsamlı" bir özellik olduğundan, C'nin değeri yalnızca maddeden maddeye değil aynı zamanda aynı maddenin farklı miktarları için de değişir. Bunu ayarlamak için, miktar veya miktar dahil olmak üzere ısı kapasiteleri belirtilebilir. Bir mol malzeme başına ısı kapasitesine atıfta bulunulursa, buna molar ısı kapasitesi denir; malzemenin gramı başına düşen kapasiteyi ısıtmaksa, spesifik ısı kapasitesi / kapasiteleridir - veya daha basitçe "spesifik ısı" dır. Bu terimler saf maddelere atıfta bulunulduğunda en büyük değere sahiptir.

Mühendislik problemleri genellikle C'yi "verilen" olarak verirken, Q "bilinmeyen" olur. Denklem Q = smΔT'dir, burada m gram cinsinden kütledir ve ΔT santigrat derece cinsinden sıcaklık artışıdır. Isı kapasitesi, birçok nedenden dolayı anahtar bir parametre olabilir. Açıklamak gerekirse, daha büyük ısı kapasitelerine sahip malzemeler bazen ısı alıcı olarak kullanılır, çünkü sünger gibi ısıyı emerler. Su, bu konuda kayda değerdir, ortak maddeler arasında bilinen en yüksek C değerini gösterdiğinden, radyatör soğutucu olarak kullanım için oldukça uygun olmasını sağlar.

Meteorolojide, ısı kapasitesi kıyıdaki rüzgârın neden gündüzleri geceleri olduğundan farklı bir yöne estiğini de içeren çeşitli olaylarda rol oynar. Arazi sudan daha düşük bir ısı kapasitesine sahiptir, bu yüzden kara, gündüz denizden daha çabuk ısınırken, geceleri daha hızlı soğur. Hava okyanus boyunca gündüzleri daha serin, ama geceleri de karada. Sıcak hava hafiftir ve yükselir, daha soğuk ve daha ağır esintilerin yerini almasını sağlar. Gün boyunca bu esintiler karadan denize eserken, gece boyunca bunun tersi doğrudur ki bu da gerçekleri kıyı kuşlarını ve planör pilotlarını etkilemektedir.

Isı kapasitesinin, su oluşturmak için buz erimesinde olduğu gibi faz değişikliklerini göz önünde bulundurması amaçlanmamıştır. Bu fenomene ayrı ayrı önem verilir - bu özelliğe "füzyon ısısı" denir. Benzer şekilde, sıvının gaza dönüşümü "buharlaşma ısısı" olarak adlandırılır. Buz, dünyanın hava sistemlerine kararlılık kazandıran ve ev soğutmasını pratik yapan, olağanüstü yüksek bir füzyon ısısına sahiptir. İlginçtir ki, bir zamanlar endüstriyel ve ev tipi soğutma sistemlerinde kullanılan amonyak gazı, daha yüksek bir ısı kapasitesine ve füzyon ısısına sahiptir.