Varmekapasitet

Varmekapasiteten C  for en gjenstand eller materiale er forholdet mellom varmen ΔQ  tilført (eller avgitt fra) gjenstanden, og den resulterende temperaturendringen  gjenstanden får, 

 .

Enhet for varmekapasitet er joule per kelvin, det vil si [C] = J/K. Dersom gjenstanden er homogent sammensatt, er forholdet mellom varmekapasiteten og massen lik stoffets spesifikke varmekapasitet. Det er denne som i praksis blir angitt i tabeller over varmekapasiteten for forskjellige stoffer.G.W. Castellan, Physical Chemistry, Addison-Wesley Publishing Company, New York (1971). ISBN 0-20-110386-9.

Temperaturendringen som observeres når en gitt mengde varme tilføres et system avhenger av om varmen tilføres mens systemets trykk er konstant (isobar varmetilførsel) eller mens systemets volum er konstant (isokor varmetilførsel). Ved disse forskjellige prosessene kan varmetilførselen relateres til endringen i systemets entalpi H  eller Indre energi U. Formelt er da den isobare varmekapasiteten  og den isokore varmekapasiteten  definert som    



Fra den termodynamiske sammenhengen H = U + PV og bruk av forskjellige Maxwell-relasjoner, er disse to varmekapasitetene ved temperaturen T  forbundet ved ligningen



Her er α  materialets volumutvidelseskoeffisient og κT  dets isoterme kompressibilitet. Dette kan vises ved bruk av termodynamisk derivasjon.P.W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University Press, England (1988). ISBN 0-19-855186-X.

For en Ideell gass er  og . Siden gassen med n  mol partikler følger tilstandsligningen  hvor R  er den universelle gasskonstanten, vil den derfor ha



Denne viktige sammenhengen kan føres tilbake til Robert Mayer. For en ideell gass kan den utledes direkte fra definisjonene av de to varmekapasitetene.P.C. Hemmer, Termisk Fysikk, Tapir Forlag, Trondheim (1989). ISBN 82-519-0929-5.

Se også

 Spesifikk varmekapasitet

Referanser

Kategori:Termodynamikk