Molær varmekapacitet

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 11. maj 2021; verifikation kræver 1 redigering .

Molær varmekapacitet  - forholdet mellem varmekapacitet og mængden af ​​stof , varmekapaciteten af ​​et mol af et stof (i princippet er det forskelligt for forskellige stoffer, selvom det i lyset af Dulong-Petit-loven  har en tæt værdi , og falder endda nogenlunde sammen i et ret bredt område af temperaturændringer for mange stoffer [1] ).

Dette er en fysisk størrelse numerisk lig med mængden af ​​varme, der skal overføres til et mol af et (givet) stof, for at dets temperatur ændres med én [2] , eller — produktet af den specifikke varme af et grundstof og dens atommasse giver den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen 1 mol af dette grundstof pr. 1°С (eller tilsvarende pr. 1 K ) [3] .

I International System of Units (SI) måles molær varmekapacitet i joule per mol per kelvin , J / (mol K) [3] . Nogle gange bruges der også afledte enheder, såsom J / (kmol K), eller enheder uden for systemet: kalorie / (kg K) osv.

Molær varmekapacitet betegnes normalt med symbolet eller , nogle gange uden et indeks eller med et andet indeks (karakteriserer betingelserne for måleprocessen, nummerering af delsystemerne osv.).

Værdien af ​​molær varmekapacitet påvirkes af stoffets temperatur og andre termodynamiske parametre. For eksempel vil måling af vands molære varmekapacitet give forskellige resultater ved 20°C og 60°C.

Formel til beregning af molær varmekapacitet

hvor c  er den molære varmekapacitet, Q  er mængden af ​​varme modtaget af stoffet under opvarmning (eller frigivet under afkøling), ν  er mængden af ​​stof i den opvarmede (kølende) prøve, Δ T  er forskellen mellem den endelige og begyndelsestemperaturer. Den specifikke varmekapacitet kan afhænge (og i princippet, strengt taget, altid - mere eller mindre stærkt - afhænger) af temperaturen, så den følgende formel med lille (formelt uendelig) og er mere korrekt :

Noter

  1. ↑ Ifølge Dulong og Petit er den molære varmekapacitet [ved konstant volumen og temperatur T ≥ 300 K] af alle faste stoffer (de fleste grundstoffer og simple forbindelser) omtrent den samme og lig med ≈6 cal K −1 mol −1 (≈ 25 J K −1 mol −1 ; repræsenterer gennemsnitsværdien i den isobariske proces for mono- og diatomiske gasser).
  2. ↑ Grundlæggende bruges begrebet molær varmekapacitet til prøver af en bestemt kemisk sammensætning, og endnu mere med hensyn til visse stoffer, selvom denne værdi let kan genberegnes (og genberegnes) for en blanding af en bestemt sammensætning. For en prøve med variabel kemisk sammensætning er den ligeværdige molære varmekapacitet også variabel (hvilket udjævnes, som nævnt ovenfor, af Dulong-Petit-loven). Den afhænger i princippet også af temperaturen (selv om den i mange tilfælde ændrer sig ret svagt ved tilstrækkelig store temperaturændringer), mens den strengt taget bestemmes - efter varmekapaciteten - som en differentiel størrelse og langs temperaturaksen, det vil sige, i snæver forstand følger det at betragte ændringen i temperatur i definitionen af ​​specifik varme ikke med én grad (især ikke med en større temperaturenhed), men med en lille en med den tilsvarende mængde varme, der overføres (se hovedtekst nedenfor).
  3. ↑ 1 2 Kelvin (K) kan her erstattes af grader Celsius (°C), da disse temperaturskalaer (absolut og Celsiusskala) kun adskiller sig fra hinanden i udgangspunktet, men ikke i værdien af ​​måleenheden.

Se også

Litteratur