Het belangrijkste verschil tussen warmtecapaciteit en soortelijke warmte is dat de warmtecapaciteit afhankelijk is van de hoeveelheid stof, terwijl de soortelijke warmtecapaciteit er onafhankelijk van is.
Als we een stof verwarmen, stijgt de temperatuur en als we hem afkoelen, da alt de temperatuur. Dit temperatuurverschil is evenredig met de hoeveelheid toegevoerde warmte. Warmtecapaciteit en soortelijke warmte zijn twee evenredigheidsconstanten die betrekking hebben op de temperatuurverandering en de hoeveelheid warmte.
Wat is warmtecapaciteit?
In de thermodynamica is de totale energie van een systeem de interne energie. Interne energie specificeert de totale kinetische en potentiële energie van moleculen in het systeem. We kunnen de interne energie van een systeem veranderen door aan het systeem te werken of door het te verwarmen. De interne energie van een stof neemt toe als we de temperatuur ervan verhogen. De mate van verhoging hangt af van de omstandigheden waaronder de verwarming plaatsvindt. Hier hebben we warmte nodig om de temperatuur te verhogen.
Warmtecapaciteit (C) van een stof is "de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van een stof met één graad Celsius (of één kelvin) te verhogen." De warmtecapaciteit verschilt van stof tot stof. De hoeveelheid stof is recht evenredig met de warmtecapaciteit. Dat betekent dat door de massa van een stof te verdubbelen, de warmtecapaciteit wordt verdubbeld. De warmte die we nodig hebben om de temperatuur van t1 naar t2 van een stof te verhogen, kan worden berekend met de volgende vergelijking.
q=C x ∆t
q=benodigde warmte
∆t=t1-t2
Figuur 01: Warmtecapaciteit van helium
De eenheid van warmtecapaciteit is JºC-1 of JK-1. In de thermodynamica worden twee soorten warmtecapaciteiten gedefinieerd; warmtecapaciteit bij constante druk en warmtecapaciteit bij constant volume.
Wat is soortelijke warmte?
De warmtecapaciteit hangt af van de hoeveelheid stof. Soortelijke warmte of soortelijke warmtecapaciteit(en) is de warmtecapaciteit die onafhankelijk is van de hoeveelheid stoffen. We kunnen het definiëren als "de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van één gram van een stof met één graad Celsius (of één Kelvin) te verhogen bij een constante druk."
De eenheid van soortelijke warmte is Jg-1oC-1 De soortelijke warmte van water is erg hoog, met een waarde van 4.186 Jg-1oC-1 Dit betekent dat we, om de temperatuur van 1 g water met 1°C te verhogen, 4,186 J warmte-energie nodig hebben. Deze hoge waarde verklaart de rol van water in thermische regulering. Om de warmte te vinden die nodig is om de temperatuur van een bepaalde massa van een stof te verhogen van t1 naar t2, kan de volgende vergelijking worden gebruikt.
q=m x s x ∆t
q=benodigde warmte
m=massa van de stof
∆t=t1-t2
De bovenstaande vergelijking is echter niet van toepassing als de reactie een faseverandering inhoudt; bijvoorbeeld wanneer water naar een gasfase gaat (bij het kookpunt), of wanneer water bevriest om ijs te vormen (bij het smeltpunt). Dit komt omdat de tijdens de faseverandering toegevoegde of verwijderde warmte de temperatuur niet verandert.
Wat is het verschil tussen warmtecapaciteit en soortelijke warmte?
Het belangrijkste verschil tussen warmtecapaciteit en soortelijke warmte is dat de warmtecapaciteit afhankelijk is van de hoeveelheid stof, terwijl de soortelijke warmtecapaciteit er onafhankelijk van is. Bovendien, als we de theorie beschouwen, is de warmtecapaciteit van de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van een stof met 1°C of 1K te veranderen, terwijl soortelijke warmte de warmte is die nodig is om 1g van de temperatuur van een stof met 1°C of 1K te veranderen.
Samenvatting – Warmtecapaciteit versus specifieke warmte
Warmtecapaciteit en soortelijke warmte zijn belangrijke termen in de thermodynamica. Het belangrijkste verschil tussen warmtecapaciteit en soortelijke warmte is dat de warmtecapaciteit afhankelijk is van de hoeveelheid stof, terwijl de soortelijke warmtecapaciteit er onafhankelijk van is.
