الفرق بين الحرارة النوعية والسعة الحرارية

مقدمة

نقل الحرارة هو مفهوم أساسي في الفيزياء والكيمياء. هناك مفهومان مهمان يتعلقان بنقل الحرارة وهما الحرارة النوعية والسعة الحرارية. غالبا ما تستخدم هذه المصطلحات بالتبادل، ولكن هناك في الواقع فرق كبير بينهما.

حقوق خاصة

يتم تعريف الحرارة النوعية على أنها كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة وحدة كتلة المادة بمقدار درجة واحدة مئوية. ومن الناحية الرياضية يمكن التعبير عنها على النحو التالي:

ج = س / (م * ΔT)

• C هي الحرارة النوعية
• س هي كمية الحرارة
• م هي كتلة المادة
• ΔT هو التغير في درجة الحرارة

الحرارة النوعية هي خاصية مكثفة للمادة، وهذا يعني أن لا يعتمد على كمية المادة الموجودة.

السعة الحرارية

تعرف السعة الحرارية بأنها كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة المادة درجة مئوية واحدة. على عكس الحرارة النوعية، تعتمد السعة الحرارية على كمية المادة الموجودة.

ويمكن التعبير عن السعة الحرارية على النحو التالي:

حزب المحافظين = س / ΔT

• Cp هي السعة الحرارية عند ضغط ثابت
• س هي كمية الحرارة
• ΔT هو التغير في درجة الحرارة

مصطلح آخر ذو صلة هو Cv، وهو السعة الحرارية عند حجم ثابت.

الاختلافات بين الحرارة النوعية والسعة الحرارية

الاعتماد على كمية المادة

الحرارة النوعية هي خاصية مكثفة ولا تعتمد على كمية المادة الموجودة. ومن ناحية أخرى، تعد السعة الحرارية خاصية واسعة النطاق وتعتمد على كمية المادة الموجودة.

وحدات القياس

يتم قياس الحرارة النوعية بـ J/(g·°C) بينما يتم قياس السعة الحرارية بـ J/°C.

الضغط والحجم

يمكن أيضًا تقسيم السعة الحرارية إلى سعة حرارية عند ضغط ثابت (Cp) وسعة حرارية عند حجم ثابت (Cv). قيمة Cp أكبر من قيمة Cv.

الاستنتاجات

في حين أن كلا المصطلحين مرتبطان بنقل الحرارة، فمن المهم ملاحظة أن الحرارة النوعية والسعة الحرارية مفهومان مختلفان. والفرق الرئيسي هو أن الحرارة النوعية هي خاصية مكثفة، في حين أن السعة الحرارية هي خاصية واسعة النطاق تعتمد على كمية المادة الموجودة.