Топлотна капацитивност

Termodinamika
Klasična Karnoova toplotna mašina
Grane Klasična termodinamika Statistička fizika
Zakoni Nulti Prvi Drugi Treći
Sistemi Termodinamičko stanje Jednačina stanja Idealni gas Realni gas Agregatno stanje Ravnoteža Procesi Izobarski Izohorski Izotermski Adijabatski Izoentropijski Izoentalpijski Kvazistatički Politropski Slobodna ekspanzija Reverzibilnost Ireverzibilnost Endoreverzibilnost Ciklusi Toplotni motori Toplotne pumpe Termalna efikasnost
Osobine sistema Termodinamički dijagrami Intenzivne i ekstenzivne veličine Funkcije stanja Temperatura / Entropija Uvod u entropiju Pritisak / Zapremina Hemijski potencijal / Broj čestica Kvalitet pare Redukovane osobine Procesne funkcije Rad Toplota
Osobine materijala Специфични топлотни капацитет  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Компресибилност  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Термална експанзија  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Jednačine Karnoova teorema Klauzijusova teorema Fundamentalna relacija Jednačina stanja idealnog gasa Maksvelove jednačine Onsagerove recipročne relacije Bridgmanove termodinamičke jednačine
Potencijali Slobodna energija Slobodna entropija Unutrašnja energija ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpija ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholcova slobodna energija ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibsova slobodna energija ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
п р у

Топлотна капацитивност или топлотни капацитет je физичка величина којом се дефинише однос предате количине топлотне енергије неком објекту и повећању његове температуре услед те добијене енергије:

${\displaystyle C\equiv {\frac {Q}{\Delta T}}.}$

У општијем случају, топлотна капацитивност зависи од температуре и дефинише се као:

${\displaystyle C(T)\equiv {\frac {\delta Q}{dT}},}$

• Разликују се топлотне капацитивности при сталном притиску и при сталној запремини:

${\displaystyle c_{p}=\left({\frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}\right)_{p}=\left({\frac {\Delta Q}{\Delta T}}\right)_{p}}$

${\displaystyle c_{V}=\left({\frac {Q}{T_{2}-T_{1}}}\right)_{V}=\left({\frac {\Delta Q}{\Delta T}}\right)_{V}}$

Мерна јединица за топлотне капацитете при сталном притиску и при сталној запремини у СИ систему је Џул по Келвину (J/K)

• Моларни топлотни капацитет је капацитет по једном молу:

${\displaystyle c_{p,V,mol.}={\frac {c_{p,V}}{n}}={\frac {1}{n}}\left({\frac {\Delta Q}{\Delta T}}\right)_{p,V}}$

Јединица у СИ систему за моларни топлотни капацитет је J/molK

• Специфични топлотни капацитет је капацитет по јединици масе:

${\displaystyle C_{p,V}={\frac {c_{p,V}}{m}}={\frac {1}{m}}\left({\frac {\Delta Q}{\Delta T}}\right)_{p,V}}$

Његова мерна јединица је J/kgK.

Из закона термодинамике се могу извести разне релације међу топлотним капацитетима. У термодинамици су најважније релације између топлотних капацитивности на сталном притиску и на сталној запремини. У магнетизму најважнија веза између топлотних капацитивности на сталној магнетизацији и магнетној индукцији која представља аналогон најважније релације у термодинамици. Посебно се разматрају случајеви за парамагнетике, дијамагнетике итд.

Мајерова релација даје везу између ${\displaystyle c_{p}}$ и ${\displaystyle c_{V}}$. За идеални гас Мајерова релација гласи:

${\displaystyle c_{p}-c_{V}=nR,}$

где је n количина супстанце, a R je Ридбергова константа, ${\displaystyle R=8.314{\frac {J}{Kmol}}}$.

• Капацитивност
• Топлотни резервоар