Hvad er varmekapacitet?

Varmekapacitet er udtryk, der bruges til at beskrive en objekts evne til at absorbere varme, der ændrer temperaturen med 1 grad C. Varmekapacitet bruges til at skabe forståelse for forholdet mellem et element og dets evne til at absorbere forskellige mængder af varme. Anvendelsen af ​​varmekapacitet er vigtig i biokemiske systemer og i teknik. For at forstå varmekapaciteten er det først vigtigt at forstå forskellen på varme og temperatur.

Varme

Selv om varme og temperatur anvendes omveksling, er varme og temperatur ikke synonymt. Varme er en form for energi, der måles ved temperatur. Varme bruges i kemiske reaktioner til at give energi til reaktanter. Kemiske reaktioner mister energi til systemet i form af varme, som beskrives som entropi i termodynamikloven.

Temperatur

Temperatur bruges til at måle mængden af ​​varme i en genstand. Temperaturen har flere noteringer som Celsius, Fahrenheit og Kelvin. For varmekapacitet udtrykkes temperaturen normalt i Celsius. For varmekapacitet stiger temperaturen på en genstand ved absorption af varme. Forskellige genstande kan absorbere mere varme end andre, før der er en temperaturændring. For eksempel bliver metaller meget varme hurtigt, når varme absorberes. Metallernes varmekapacitet er derfor meget lav, da temperaturen stiger med kun en lille mængde varme indført.

Kalorimetri

Kalorimetri er den mekanisme, som forskere bruger til at studere varmekapacitet. Kalorimetri bruger to genstande sammen til at måle temperaturen og bestemme varmekapaciteten af ​​forskellige elementer. Prøven udføres ved at hælde en specifik vægt varmt vand i en Styrofoam cup. Derefter faldt en afkølet genstand som jern ned i koppen. Når varmen når ligevægt, måler forskeren temperaturen på jernobjektet og temperaturen på vandet. Mængden af ​​varme absorberet af objektet og dens relative temperatur bestemmer dens varmekapacitet.

Ligningen

Ligningen for varmekapacitet er som følger: Q = c * m * Q er mængden af varme tilsat til systemet. Bogstavet "m" er objektets masse. Endelig er "" forskellen mellem temperaturen, før objekterne blev tilsluttet og temperaturen målt efter ligevægt. Brevet "c" er objektets specifikke varme. For at finde "c" fra ligningen ovenfor bliver beregningen: c = Q /(m *)

Vand

Vand er en integreret del af livet. Vand har den højeste specifikke varme på 4.186 joule /gram ° C. Dette gør vand til en vigtig del af biologiske systemer, da det er i stand til at absorbere høje mængder varme uden at have en temperaturændring.