Īpašā siltuma jauda pret siltuma jaudu
Siltuma jauda un īpatnējā siltumietilpība ir divi ļoti svarīgi jēdzieni termodinamikas jomā. Šiem jēdzieniem ir būtiska loma lielākajā daļā termodinamikas lietojumu. Šajā rakstā tiks parādītas atšķirības un līdzības starp šiem diviem jēdzieniem.
Kas ir siltuma jauda?
Siltuma jauda ir ārkārtīgi svarīga matērijas īpašība. Siltuma jauda ir izmērāma siltuma īpašība. To definē kā siltumenerģijas daudzumu, kas nepieciešams, lai paaugstinātu vielas temperatūru par noteiktu temperatūru. SI vienību sistēmā siltuma jaudu definē kā siltuma daudzumu, kas nepieciešams, lai parauga temperatūru paaugstinātu par 1 Kelvinu. Siltuma jaudas mērvienības ir džouli uz kelvinu. Parauga siltumietilpība ir atkarīga no paraugā esošajām vielām, to saistīšanas struktūras un katras vielas masas. Priekšmeta siltumietilpība ir ārkārtīgi svarīga, jo ar to var izmērīt objekta absorbētā vai izstarotā siltuma daudzumu, izmantojot objekta temperatūras izmaiņas.
Zemes atmosfēras siltumietilpība tiek uzskatīta par bezgalību attiecībā uz siltuma apmaiņu laboratorijas apstākļos. Tāpēc vide šādos procesos tiek uzskatīta par bezgalīgu siltuma izlietni. Tomēr ar lielu siltuma ražošanas procesu, piemēram, siltumu, kas nāk no saules, zemes atmosfēru nevar uzskatīt par bezgalīgu siltuma izlietni. Procesiem, kuros iesaistītas gāzes, ir īpaši noteikti divu veidu siltuma jaudas. Pirmais ir nemainīga tilpuma siltumietilpība, un tā ir siltuma jauda, ko mēra, kad process tiek veikts nemainīgā tilpumā. Tā kā izplešanās nav iespējama, gāze nevar veikt nekādus darbus ārpusē. Tāpēc kopējā enerģijas ievade izraisa temperatūras paaugstināšanos. Otrais veids ir pastāvīga spiediena siltuma jauda. Šajā gadījumā gāze var ietekmēt vidi. Tā kā izplešanās nozīmē darbu, kopējais piegādātais siltums nepaaugstinās temperatūru.
Kas ir īpatnējā siltuma jauda?
Īpatnējā siltumietilpība ir definēta kā siltumenerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai 1 kilogramu smaga objekta temperatūru paaugstinātu par 1 Kelvinu. Īpatnējās siltumietilpības mērvienības ir džouls uz kelvinu kilogramā. Tīras vielas īpatnējā siltumietilpība ir nemainīga. Ja ir zināms objekta sastāvs, īpatnējo siltumietilpību var viegli aprēķināt, saskaitot noteiktu vielu siltumietilpības, kas reizinātas ar atbilstošo proporciju. Objekta īpatnējā siltumietilpība nav atkarīga no objekta masas. To var pieņemt arī kā objekta siltumietilpību dalītu ar objekta masu.
Kāda ir atšķirība starp īpatnējo siltuma jaudu un siltuma jaudu?
• Īpatnējā siltumietilpība ir materiāla īpašība, bet siltumietilpība ir objekta īpašība.
• Tīras vielas īpatnējā siltumietilpība ir nemainīga, bet jebkuras vielas siltumietilpība ir atkarīga no parauga masas.
• Īpatnējā siltumietilpība nav atkarīga no masas, savukārt siltumietilpība ir atkarīga.
