Tepelná kapacita: Porovnání verzí

Přidáno 3 065 bajtů ,  před 8 lety
sekce kapacita v termodyn. (specif., proto zařazeno zvlášť), vše je to ve skriptech Nováka VŠCHT (odkaz připojen)
m (r2.7.1) (robot přidal: ro:Capacitate termică)
(sekce kapacita v termodyn. (specif., proto zařazeno zvlášť), vše je to ve skriptech Nováka VŠCHT (odkaz připojen))
:<math>C = m c \,</math>,
kde <math>m</math> je [[hmotnost]] tělesa, <math>c</math> je [[měrná tepelná kapacita]].
 
A podobně jako je měrná tepelná kapacita vztažena na jednotku hmotnosti (1 kg), je molární tepelná kapacita vztažena na jednotku látkového množství (1 mol).
 
== Význam v termodynamice ==
Měrná a především molární (zn. indexem "m") tepelná kapacita má veliký význam v termodynamice. Nesmírný význam tyto veličiny mají především v jejích specifických odvětvích jako např. v termochemii, které tvoří jádro fyzikální chemie. Z rozličných důvodů přesahujících rámec článku (první a druhá věta termodynamická) [[termodynamika]] definuje dvě různé molární tepelné kapacity:<br />
1) Izobarická tepelná kapacita je def. jako parciální derivace [[entalpie]] podle teploty za konstantního tlaku a je obvykle intepretována jako množství tepla, které je třeba na "ohřátí" jednoho molu látky o jeden kelvin za '''konstantního tlaku''' a značí se indexem "p"<br />
<math>c_{pm} = \left(\frac{\part H_m}{\part T}\right)_p</math><br />
 
2) Izochorická tepelná kapacita je def. jako parciální derivace [[vnitřní energie]] podle teploty za konstantního objemu a intepretuje se tedy jako množství tepla, které je třeba na "ohřátí" jednoho molu látky o jeden kelvin za '''konstantního objemu''' (index "V") <br />
<math>c_{Vm} = \left(\frac{\part U_m}{\part T}\right)_{Vm}</math><br />
 
Dá se dokázat, že tyto dvě věličiny jsou "svázány" vztahem:<br />
<math>c_{pm} - c_{Vm} = -T\frac{\left(\frac{\part p}{\part T}\right)^2{}_{Vm}}{\left(\frac{\part p}{\part Vm}\right)_T}</math><br />
 
 
Protože většina studovaných procesů probíhá za konstantního tlaku, pracuje se mnohem častěji s izobarickou tepelnou kapacitou. Je třeba ale zdůraznit, že samotná izobarická tepelná kapacita je závislá na tlaku jak ukazuje následující vztah.<br />
 
<math>\left(\frac{\part c_{pm}}{\part p}\right)_T = -T\left(\frac{\part^2 V_m}{\part T^2}\right)_p</math><br />
 
Tato závislost je ovšem velmi "slabá", navíc je korekce tepelné kapacity na tlak výpočetně velmi komplikovaná, a proto se tento vliv zpravidla zanedbává.
Čtenář by se měl být vědom skutečnosti, že obě varianty popisu '''tepelné kapacity jsou veličiny, které na teplotě závisí''', přičemž tato závislost je silná a poměrně složitá. Obvykle se na dostatečně úzkém teplotním intervalu nahrazuje např. polynomem. Na velmi krátkém teplotním intervalu je tato veličina v inženýrské praxi obvykle považována za konstantu.<br />
Tepelná kapacita hraje významnou roli např.:
* Při výpočtu tepla, které je zapotřebí na ohřátí/ochlazení hmoty mezi fázovými přechody
* Při přepočtu integrálních změn entalpie (příp. dalších termodynamických veličin) na jinou teplotu než při které jsou změřeny/tablovány (tj. např. reakční entalpie, výparná entapie, apod.)
 
== Literatura ==
# Novák J. a kol.: Fyzikální chemie bakalářský a magisterský kurz, skriptum VŠCHT Praha, Vydavatelství VŠCHT Praha 2008, ISBN 978-80-7080-675-3.
 
 
== Související články ==
Anonymní uživatel