Diferença entre capacidade de calor e calor específico

o diferença chave entre capacidade de calor e calor específico é que a capacidade térmica depende da quantidade de substância, enquanto a capacidade térmica específica é independente dela.

Quando aquecemos uma substância, sua temperatura aumenta e, quando a esfriamos, sua temperatura diminui. Essa diferença de temperatura é proporcional à quantidade de calor fornecida. Capacidade de calor e calor específico são duas constantes de proporcionalidade relacionadas à mudança de temperatura e à quantidade de calor.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Capacidade de Calor 
3. O que é calor específico
4. Comparação Lado a Lado - Capacidade de Calor vs Calor Específico em Forma Tabular
5. Resumo

O que é capacidade de calor?

Na termodinâmica, a energia total de um sistema é a energia interna. A energia interna especifica a energia cinética total e potencial de moléculas no sistema. Podemos alterar a energia interna de um sistema, trabalhando no sistema ou aquecendo-o. A energia interna de uma substância aumenta quando aumentamos sua temperatura. A quantidade de aumento depende das condições em que o aquecimento ocorre. Aqui, precisamos de calor para aumentar a temperatura.

A capacidade de calor (C) de uma substância é "a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma substância em um grau Celsius (ou um kelvin)". A capacidade de calor difere de substância para substância. A quantidade de substância é diretamente proporcional à capacidade de aquecimento. Isso significa que, dobrando a massa de uma substância, a capacidade de aquecimento torna-se duplicada. O calor que precisamos para aumentar a temperatura de t₁ to₂ de uma substância pode ser calculada usando a seguinte equação.

q = C x ∆t
q = calor necessário
∆t = t₁-t₂

Figura 01: Capacidade de calor de hélio

A unidade de capacidade térmica é de JºC^-1 ou JK^-1. Dois tipos de capacidades de calor são definidos na termodinâmica; capacidade de calor a pressão constante e capacidade de calor a volume constante.

O que é calor específico?

A capacidade de aquecimento depende da quantidade de substância. Calor específico ou capacidade (s) de calor específica (s) é a capacidade de aquecimento independente da quantidade de substâncias. Podemos defini-lo como "a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um grama de uma substância em um grau Celsius (ou um Kelvin) a uma pressão constante".

A unidade de calor específico é Jg^-1oC^-1. O calor específico da água é muito alto, com um valor de 4,186 Jg^-1oC^-1. Isso significa que, para aumentar a temperatura de 1 g de água em 1 ° C, precisamos de 4,186 J de energia térmica. Esse alto valor é responsável pelo papel da água na regulação térmica. Para encontrar o calor necessário para aumentar a temperatura de uma determinada massa de uma substância de t1 para t2, a seguinte equação pode ser usada.

q = m x s x ∆t
q = calor necessário
m = massa da substância
∆t = t₁-t₂

No entanto, a equação acima não se aplica se a reação envolver uma mudança de fase; por exemplo, quando a água passa para uma fase gasosa (no ponto de ebulição) ou quando a água congela para formar gelo (no ponto de fusão). Isso ocorre porque o calor adicionado ou removido durante a mudança de fase não altera a temperatura.

Qual é a diferença entre capacidade de calor e calor específico?

A principal diferença entre capacidade de calor e calor específico é que a capacidade de calor depende da quantidade de substância, enquanto a capacidade de calor específico é independente dela. Além disso, ao considerar a teoria, a capacidade térmica da quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de uma substância em 1 ° C ou 1K, enquanto o calor específico é o calor necessário para alterar 1g da temperatura da substância em 1 ° C ou 1K.

Resumo - Capacidade de Calor vs Calor Específico

Capacidade térmica e calor específico são termos importantes na termodinâmica. A principal diferença entre capacidade de calor e calor específico é que a capacidade de calor depende da quantidade de substância, enquanto a capacidade de calor específico é independente dela.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Capacidade térmica específica em química". ThoughtCo, 21 de março de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. "Capacidade de calor de 4He 01" Por Adwaele na Wikipedia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia