Aktualna wersja na dzień 12:40, 16 kwi 2014

Pojęcie pojemności cieplnej odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury 1[kg] danej substancji o 1[K]. W związku z tym jednostką pojemności cieplnej będzie $ [\frac{J}{kg}] \times [K] $. Co za tym idzie jednostką molowej pojemności cieplnej będzie $ [\frac{J}{mol}] \times [K] $. Poniżej przedstawiono powszechnie używane oznaczenia:

• $ c_p $ - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
• $ c_v $ - ciepło właściwe przy stałej objętości,
• $ C_p $ - molowe ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu,
• $ C_v $ - molowe ciepło właściwe przy stałej objętości.

Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu jest zawsze większe niż ciepło właściwe przy stałej objętości. Ciepło właściwe dla danej substancji nie jest jednakże stała i wzrasta zasadniczo wraz ze wzrostem temperatury. Ze względów praktycznych często może być stosowana wartość średnia. Dla substancji płynnych i stałych cp ≈ cv ≈ c. Energia potrzebna do ogrzania danej masy od temperatury t1 do t2 wyrażona będzie w następujący sposób:

• $ Q = m \times c \times (t2 - t1) $,
• $ Q $ - energia cieplna ($ [W] $),
• $ m $ - masowe natężenie przepływu,
• $ c $ - ciepło właściwe ($ [\frac{J}{kg}] \times [K] $),
• $ t $ - temperatura ($ [K] $).

Wyjaśnieniem dlaczego wartość $ c_p $ jest większa niż $ c_v $ jest praca przy rozprężaniu jaką musi wykonać gaz będący pod stałym ciśnieniem. Stosunek między $ c_p $ i $ c_v $ określany jako kappa ($ \kappa $). Kappa ma stałą wartość dla określonego typu molekuły, np. 1,667 dla gazu doskonałego jednoatomowego; 1,4 dla dwuatomowego i 1,33 dla wieloatomowych.

$ \kappa = {c_p \over c_v} = {C_p \over C_v} $