Varmekapacitet

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg

Et legemes varmekapacitet eller varmefylde er givet ved forholdet mellem den tilførte varmeenergi og den resulterende temperaturændring.

Hvis varmekapaciteten eller varmefylden betegnes med symbolet  C , den tilførte varme med symbolet  \Delta Q og temperaturændringen med symbolet  \Delta T gælder:

 C = \frac{\Delta Q}{\Delta T}.

Da SI-enhederne for varmeenergi er joule og for temperatur er kelvin bliver SI enheden for varmekapacitet J/K

Normalt forstås ved et stofs varmekapacitet eller varmefylde den specifikke varmekapacitet, den specifikke varmefylde eller c-værdien, der er den varmemængde der skal til for opnå en temperaturændring på 1 grad for 1 kg af stoffet. Den specifikke varmekapacitet eller den specifikke varmefylde betegnes med symbolet c.

Da temperaturforskelle målt i kelvin og celsius er lige store, angiver man ofte varmefylde i joule pr. grad celsius pr. kilogram. Så bliver enheden  c = \frac{J}{kg \cdot^{\circ}C}

Sammenhængen mellem et stofs masse m, varmekapacitet C og den specifikke varmekapacitet c er:

 C=c\cdot m

Et fysisk systems varmekapacitet er sjældent konstant, men kan bl.a. afhænge af temperatur, tryk og volumen. Når volumen holdes konstant, anvendes V som subscript, og når trykket holdes konstant anvendes p som subscript. Forholdet mellem de to kaldes for adiabateksponenten.


Temperaturafhængigheden[redigér | redigér wikikode]

Et stofs varmefylde varierer normalt som funktion af temperaturen. F.eks. er flydende vands (H2O) varmefylde ved ca. 0 °C og 100 °C ca. 4210 \tfrac{J}{kg \cdot K} – ved 30-40 °C er varmefylden 4186 \frac{J}{kg \cdot K}.

Ved faseovergange er varmefylden, som funktion af temperaturen, diskontinuert.


Varmefyldetabel for nogle kendte stoffer[redigér | redigér wikikode]

Varmefyldetabel for nogle gasformige stoffer, sorteret efter varmefylde:

Stof fase ved 101,325 kPa (=1 atm), 20 °C ca. varmefylde (kJ×kg-1×°C-1)
hydrogen gas 14,3
helium gas 5,2
H2O Vanddamp gas (Tvanddamp ca.= 100 °C) 1,84
Luft gas 1,005[1]
CO2 gas 0,79


Varmefyldetabel for nogle flydende stoffer, sorteret efter varmefylde:

Stof fase ved 101,325 kPa (=1 atm), 20 °C ca. varmefylde (kJ×kg-1×°C-1)
H2O Vand flydende 4,184–4,186
Ethanol flydende 2,46
Olie flydende (simpel formel) 2,0+0,0003*(T-100)
Olie flydende (ny formel) (1,6848+0,00339*T)/(\surd\rho)
Kviksølv flydende 0,139


Varmefyldetabel for nogle faste stoffer, sorteret efter varmefylde:

Stof fase ved 101,325 kPa (=1 atm), 20 °C ca. varmefylde (kJ×kg-1×°C-1)
H2O is fast (Tis ca.= 0 °C) 2,1
Træ fast ca. 1,7
Jord blanding (porøs) 0,92
Aluminium fast 0,900
Basalt fast 0,84
Lava fast 0,84
Sand fast 0,835
Jord fast 0,800
Granit fast 0,790
Grafit fast 0,720
Diamant fast 0,502
Jern fast 0,444
Kobber fast 0,385
Guld fast 0,129

Mange andre tabelværdier for varmefylde kan findes her og her[2] både for gasformige, flydende og faste stoffer.

Vands varmefylde[redigér | redigér wikikode]

Bemærk at flydende vand (H2O) har en ganske høj varmefylde i forhold til andre stoffer der er almindelige på jordoverfladen. Dette er grunden til at klimaet i egne der er omgivet af meget hav, f.eks. Danmark, er mere temperatur-stabilt end det mere ekstreme fastlandsklima. Man kunne sige at vand er en varmepuffer, der begrænser temperaturens udsving på Jorden.

Se også[redigér | redigér wikikode]

Kilder/referencer[redigér | redigér wikikode]