Põhiline erinevus soojusmahtuvuse ja erisoojuse vahel seisneb selles, et soojusmahtuvus sõltub aine kogusest, samas kui erisoojusmaht on sellest sõltumatu.
Aine kuumutamisel selle temperatuur tõuseb ja jahutamisel selle temperatuur langeb. See temperatuuride erinevus on võrdeline tarnitava soojushulgaga. Soojusmaht ja erisoojus on kaks proportsionaalsuskonstanti, mis on seotud temperatuurimuutuse ja soojushulgaga.
Mis on soojusvõimsus?
Terodünaamikas on süsteemi koguenergia siseenergia. Siseenergia määrab süsteemi molekulide kogu kineetilise ja potentsiaalse energia. Süsteemi siseenergiat saame muuta kas süsteemi kallal tööd tehes või seda soojendades. Aine siseenergia suureneb, kui tõstame selle temperatuuri. Suurenemise suurus sõltub kütmise tingimustest. Siin vajame temperatuuri tõstmiseks soojust.
Aine soojusmahtuvus (C) on "soojushulk, mis on vajalik aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse kraadi (või ühe kelvini) võrra." Soojusmahtuvus on aineti erinev. Aine kogus on otseselt võrdeline soojusmahtuvusega. See tähendab, et aine massi kahekordistamisel kahekordistub soojusmahtuvus. Soojus, mida me vajame aine temperatuuri tõstmiseks väärtuselt t1 väärtusele t2, saab arvutada järgmise võrrandi abil.
q=C x ∆t
q=nõutav soojus
∆t=t1-t2
Joonis 01: Heeliumi soojusmahtuvus
Soojusvõimsuse ühik on JºC-1 või JK-1. Termodünaamikas on määratletud kahte tüüpi soojusmahtuvusi; soojusmahtuvus konstantsel rõhul ja soojusmahtuvus konstantsel mahul.
Mis on erisoojus?
Soojusvõimsus sõltub aine kogusest. Erisoojus või erisoojusmaht on soojusmahtuvus, mis ei sõltu ainete hulgast. Me võime seda määratleda kui "soojushulka, mis on vajalik ühe grammi aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse kraadi (või ühe Kelvini) võrra konstantsel rõhul."
Erisoojuse ühik on Jg-1oC-1 Vee erisoojus on väga kõrge, väärtusega 4.186 Jg-1oC-1 See tähendab, et 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 °C võrra vajame 4,186 J soojusenergiat. See kõrge väärtus kajastab vee rolli termilises reguleerimises. Aine teatud massi temperatuuri tõstmiseks t1-lt t2-le vajaliku soojuse leidmiseks võib kasutada järgmist võrrandit.
q=m x s x ∆t
q=nõutav soojus
m=aine mass
∆t=t1-t2
Kuid ül altoodud võrrand ei kehti, kui reaktsioon hõlmab faasimuutust; näiteks kui vesi läheb gaasifaasi (keemistemperatuuril) või kui vesi külmub jääks (sulamistemperatuuril). Seda seetõttu, et faasimuutuse ajal lisatud või eemaldatud soojus ei muuda temperatuuri.
Mis vahe on soojusvõimsusel ja erisoojusel?
Põhiline erinevus soojusmahtuvuse ja erisoojuse vahel seisneb selles, et soojusmahtuvus sõltub aine kogusest, samas kui erisoojusmaht on sellest sõltumatu. Veelgi enam, kui arvestada teooriat, siis ainete temperatuuri muutmiseks 1°C või 1K võrra vajaliku soojushulga soojusmahtuvus, samas kui erisoojus on soojus, mis on vajalik 1g ainete temperatuuri muutmiseks 1°C või 1K võrra.
Kokkuvõte – soojusmahtuvus vs erisoojus
Soojusmahtuvus ja erisoojus on termodünaamikas olulised terminid. Peamine erinevus soojusmahtuvuse ja erisoojuse vahel on see, et soojusmahtuvus sõltub aine kogusest, samas kui erisoojusmaht on sellest sõltumatu.
