Definizione ed esempi della capacità di calore molare

Capacità di calore molare o la capacità termica specifica molare è la quantità di energia termica richiesta per aumentare la temperatura di 1 mole di una sostanza.

Nelle unità SI, capacità termica molare (simbolo: c_n) è la quantità di calore in joule richiesta per aumentare 1 mole di una sostanza 1 Kelvin.

c_n = Q / ΔT

dove Q è calore e ΔT è la variazione di temperatura. Per la maggior parte degli scopi, la capacità termica è riportata come proprietà intrinseca, il che significa che è una caratteristica di una sostanza specifica. La capacità termica viene misurata utilizzando un calorimetro. Un calorimetro a bomba viene utilizzato per i calcoli a volume costante. I calorimetri a tazza di caffè sono appropriati per trovare la capacità di calore a pressione costante.

Unità di capacità di calore molare

La capacità di calore molare è espressa in unità di J / K / mol o J / mol · K, dove J è joule, K è kelvin e m è il numero di moli. Il valore presuppone che non si verifichino cambiamenti di fase. In genere inizierai con il valore per la massa molare, che è in unità di kg / mol. Un'unità di calore meno comune è il chilogrammo-Caloria (Cal) o la variante cgs, il grammo-caloria (cal). È anche possibile esprimere la capacità di calore in termini di massa in libbre usando temperature in gradi Rankine o Fahrenheit.

Esempi di capacità termica molare

L'acqua ha una capacità termica specifica molare di 75,32 J / mol · K. Il rame ha una capacità termica specifica molare di 24,78 J / mol · K.

Capacità termica molare contro capacità termica specifica

Mentre la capacità termica molare riflette la capacità termica per mole, il termine correlato capacità termica specifica è la capacità termica per unità di massa. La capacità termica specifica è anche nota semplicemente come calore specifico. A volte i calcoli di ingegneria applicano la capacità di calore volumetrico, piuttosto che il calore specifico basato sulla massa.

Takeaways chiave di capacità di calore molare

• La capacità di calore molare è la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 Kelvin la temperatura di 1 mole di una sostanza.
• L'unità SI della capacità di calore molare è il joule, quindi la capacità di calore molare è espressa in termini di J / mol · K.
• La capacità di calore molare è la capacità di calore specifica per unità di massa.