Isı kapasitesi ile özgül ısı arasındaki temel fark, ısı kapasitesinin madde miktarına bağlıyken, özgül ısı kapasitesinin ondan bağımsız olmasıdır.
Bir maddeyi ısıttığımızda sıcaklığı yükselir ve soğuttuğumuzda sıcaklığı düşer. Sıcaklıktaki bu fark, sağlanan ısı miktarı ile orantılıdır. Isı kapasitesi ve özgül ısı, sıcaklık değişimi ve ısı miktarı ile ilgili iki orantı sabitidir.
Isı Kapasitesi Nedir?
Termodinamikte, bir sistemin toplam enerjisi iç enerjidir. İç enerji, sistemdeki moleküllerin toplam kinetik ve potansiyel enerjisini belirtir. Bir sistemin iç enerjisini, sistem üzerinde iş yaparak veya ısıtarak değiştirebiliriz. Bir maddenin iç enerjisi, sıcaklığını arttırdığımızda artar. Artış miktarı, ısıtmanın gerçekleştiği koşullara bağlıdır. Burada sıcaklığı artırmak için ısıya ihtiyacımız var.
Bir maddenin ısı kapasitesi (C), "bir maddenin sıcaklığını bir santigrat derece (veya bir kelvin) yükseltmek için gereken ısı miktarıdır." Isı kapasitesi maddeden maddeye farklılık gösterir. Madde miktarı ısı kapasitesi ile doğru orantılıdır. Bu, bir maddenin kütlesini ikiye katlayarak, ısı kapasitesinin iki katına çıktığı anlamına gelir. Bir maddenin sıcaklığını t1 değerinden t2 değerine yükseltmek için ihtiyacımız olan ısı aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir.
q=C x ∆t
q=gerekli ısı
∆t=t1-t2
Şekil 01: Helyumun Isı Kapasitesi
Isı kapasitesinin birimi JºC-1 veya JK-1'dir. Termodinamikte iki tür ısı kapasitesi tanımlanmıştır; sabit basınçta ısı kapasitesi ve sabit hacimde ısı kapasitesi.
Özgül Isı Nedir?
Isı kapasitesi madde miktarına bağlıdır. Özgül ısı veya özgül ısı kapasitesi(ler), madde miktarından bağımsız olan ısı kapasitesidir. Bunu “sabit bir basınçta bir gram maddenin sıcaklığını bir santigrat derece (veya bir Kelvin) artırmak için gereken ısı miktarı” olarak tanımlayabiliriz.
Özgül ısının birimi Jg-1oC-1 Suyun özgül ısısı çok yüksek, değeri 4.186 Jg-1oC-1 Bu, 1 g suyun sıcaklığını 1°C artırmak için 4.186 J ısı enerjisine ihtiyacımız olduğu anlamına gelir.. Bu yüksek değer, suyun ısıl düzenlemedeki rolünü açıklar. Bir maddenin belirli bir kütlesinin sıcaklığını t1'den t2'ye çıkarmak için gereken ısıyı bulmak için aşağıdaki denklem kullanılabilir.
q=m x s x ∆t
q=gerekli ısı
m=maddenin kütlesi
∆t=t1-t2
Ancak, reaksiyon bir faz değişikliği içeriyorsa yukarıdaki denklem geçerli değildir; örneğin, su gaz fazına geçtiğinde (kaynama noktasında) veya su donarak buz oluşturduğunda (erime noktasında). Bunun nedeni, faz değişimi sırasında eklenen veya çıkarılan ısının sıcaklığı değiştirmemesidir.
Isı Kapasitesi ile Özgül Isı Arasındaki Fark Nedir?
Isı kapasitesi ile özgül ısı arasındaki temel fark, ısı kapasitesinin madde miktarına bağlıyken özgül ısı kapasitesinin ondan bağımsız olmasıdır. Ayrıca, teori göz önüne alındığında, bir maddenin sıcaklığını 1°C veya 1K değiştirmek için gereken ısı miktarının ısı kapasitesi, özgül ısı ise 1 g maddenin sıcaklığını 1°C veya 1K değiştirmek için gereken ısıdır.
Özet – Isı Kapasitesi ve Özgül Isı
Isı kapasitesi ve özgül ısı, termodinamikte önemli terimlerdir. Isı kapasitesi ile özgül ısı arasındaki temel fark, ısı kapasitesinin madde miktarına bağlıyken özgül ısı kapasitesinin ondan bağımsız olmasıdır.
