article

Specífična toplôta je toplota, potrebna, da en kilogram snovi segrejemo za en kelvin. V splošnem je odvisna od vrste snovi. Mednarodni sistem enot predpisuje za specifično toploto enoto J kg-1 K-1. Pri homogenih telesih je specifična toplota enaka toplotni kapaciteti na enoto mase telesa.

Specifična toplota pri stalni prostornini


Če dovajamo toploto pri stalni prostornini, je sprememba notranje energije kar premo sorazmerna spremembi temperature. Ker je prostornina stalna, telo ne opravlja dela pri raztezanju, zato je sprememba notranje energije kar enaka dovedeni toploti. Pri homogenih telesih je dovedena toplota tudi premo sorazmerna masi snovi, zato lahko zapišemo:

dW_n = m\, c_V\, dT
Sorazmernostni koeficient cV imenujemo specifična toplota pri stalni prostornini.

Specifična toplota pri stalnem tlaku


Če dovajamo toploto pri stalnem tlaku, pa moramo upoštevati, da se snov pri segrevanju razteza in pri tem ob odrivanju okolišnje snovi opravlja delo. Dovedana toplota se zato delno porabi za povečevanje notranje energije, del pa za opravljanje dela:

dQ = m\, c_V\, dT + p\,dV
Po analogiji s segrevanjem pri stalni prostornini definiramo še specifično toploto pri stalnem tlaku cp:
dQ = m\, c_p\, dT

Specifična toplota idealnega plina


Za specifično toploto idealnega plina dobimo enostaven izraz, če upoštevamo, koliko prostostnih stopenj prispeva k notranji energiji plina.

Atomi enoatomnega idealnega plina imajo tri translacijske prostostne stopnje. Po ekviparticijskem izreku k energiji atoma vsaka od njih prispeva kBT/2. Od tod dobimo za specifično toploto enoatomnega idealnega plina vrednosti:

c_V = \frac{3}{2}\frac{R}{M}
c_p = \frac{5}{2}\frac{R}{M}

Molekule dvoatomnega idealnega plina imajo pet prostostnih stopenj (tri translacijske in dve rotacijski); za specifično toploto dvoatomnega idealnega plina velja

c_V = \frac{5}{2}\frac{R}{M}
c_p = \frac{7}{2}\frac{R}{M}

Molekule troatomnega idealnega plina imajo v splošnem šest prostostnih stopenj (tri translacijske in tri rotacijske); za specifično toploto troatomnega idealnega plina velja

c_V = 3\frac{R}{M}
c_p = 4\frac{R}{M}

Dulong-Petitovo pravilo


Specifično toploto trdnin lahko približno opišemo z Dulong-Petitovim pravilom, ki atome v kristalni mreži obravnava kot oscilatorje, ki lahko nihajo v vseh treh med seboj pravokotnih smereh. Po njem je specifična toplota obratno sorazmerna z molsko maso elementa, ki sestavlja snov:

c_V = 3\frac{R}{M}

Termodinamika

Calor específica | Měrná tepelná kapacita | Varmefylde | Spezifische Wärmekapazität | Specific heat capacity | Calor específico | Ominaislämpökapasiteetti | Chaleur massique | קיבולת חום סגולית | Calore specifico | 比熱容量 | 비열용량 | Специфична топлина | Specifieke warmte | Ciepło właściwe | Calor específico | Удельная теплоёмкость | Merná tepelná kapacita | Специфична топлота | Nhiệt dung riêng | 比热

 

This article is licensed under the GNU Free Documentation License. It uses material from the "Specifična toplota".

Home Pageartsbusinesscomputersgameshealthhospitalshomekids & teensnewsphysiciansrecreationreferenceregionalscienceshoppingsocietysportsworld