ضرایب گرمای ویژه

در این فیلم آموزشی ضرایب گرمای ویژه تعریف شده اند. این ضرایب کاربرد زیادی در محاسبه تغییرات آنتالپی، انرژی درونی و آنتروپی گازهای ایده آل، مایعات و جامدات دارند. طبق تعریف، گرمای ویژه، مقدار انرژی ایست که به واحد جرم ماده داده می شود تا دمای آن ۱ درجه افزایش یابد. اگر این انرژی در فشار ثابت به ماده داده شود، گرمای ویژه در فشار ثابت و اگر در حجم ثابت به ماده داده شود، گرمای ویژه در حجم ثابت نامیده می شود. گرمای ویژه در فشار ثابت همواره بزرگتر مساوی گرمای ویژه در حجم ثابت است چون در فشار ثابت بخشی از انرژی که به ماده داده می شود تبدیل به کار می شود ولی در حجم ثابت همه انرژی صرف افزایش درجه حرارت می شود (در حجم ثابت کار مرزی صفر است). در ادامه ارتباط این ضرایب با خواص ترمودینامیکی دیگر نیز مطالعه شده است. با استفاده از رابطه موازنه انرژی در حجم ثابت می توان گرمای ویژه در حجم ثابت را برحسب تغییرات انرژی درونی و تغییرات دما بیان کرد. بر این اساس، گرمای ویژه در حجم ثابت برابر است با تغییرات انرژی درونی بر تغییرات دما در حجم ثابت. به طور مشابه می توان گرمای ویژه در فشار ثابت را نیز به دست آورد. در این قسمت ذکر نکته ای ضروری است. در سیستم بسته طی فرآیند فشار ثابت، نشان داده شده است که مبادله گرما در این شرایط برابر است با تغییرات آنتالپی سیستم. از این نکته هم در به دست آوردن ضریب گرمای ویژه در فشار ثابت و هم در مسائل مربوط به سیستم بسته می توان استفاده کرد. در نهایت ضریب گرمای ویژه در فشار ثابت برابر خواهد بود با تغییرات آنتالپی به ازای تغییرات دما در فشار ثابت.

هم چنین واحد ضرایب گرمای ویژه کیلو ژول بر کیلوگرم درجه سانتی گراد یا کلوین است.

(۲۸۹۰)