קיבול חום

קיבול חום הוא תכונה פיזיקלית נמדדת, המאפיינת את יכולתו של גוף לאגור חום בעת שינוי טמפרטורה. קיבול החום מוגדר ככמות החום הנדרשת על מנת להעלות את הטמפרטורה של גוף נתון במידת חום ידועה, ומסומן בדרך כלל באות $\ C$. ביחידות SI, נמדד קיבול החום בג'אול לקלווין.

חישוב

הנוסחה לחישוב קיבול החום היא:

$\ C_{x}=\left.{\frac {\partial Q}{\partial T}}\right|_{x}$

כאן

• Q - החום במערכת
• T - הטמפרטורה
• x - מייצג פרמטר שנשאר קבוע (V - נפח קבוע, P - לחץ קבוע וכדומה)

אפשר להראות ש

$\ C_{V}=\left.{\frac {\partial U}{\partial T}}\right|_{V}=\left.T{\frac {\partial S}{\partial T}}\right|_{V}$

כאשר U היא האנרגיה הפנימית של החומר ו-S האנטרופיה.

כמו כן

$\ C_{P}=\left.{\frac {\partial H}{\partial T}}\right|_{P}$

כאשר H היא האנתלפיה.

קיבול חום סגולי

קיבול חום של גוף הוא כמות החום הדרושה כדי להעלות את הגוף במעלת צלזיוס אחת. קיבול החום גדל עם מסת הגוף. כך לדוגמה, לדלי מים יש קיבול חום גדול יותר מאשר לכוס מים. על ידי חלוקת קיבול החום במסת הגוף מקבלים את קיבול החום הסגולי, המתאר את כמות החום $\ \Delta Q$ שיש להשקיע ביחידת מסה של אותו חומר על מנת להעלות את הטמפרטורה שלה במעלה אחת. היחידות של קיבול חום סגולי הן ג'אול לקילוגרם לקלווין (או למעלות צלזיוס). באופן כללי, אם נתונים מסה כלשהי $\ m$ ושינוי טמפרטורה כלשהו $\ \Delta T$, הרי $\ c={\frac {\Delta Q}{m\Delta T}}$. (באופן אנלוגי לחלוטין אם במקום המסה Mw נתון מספר המולים n, הרי שאז $\ c={\frac {\Delta Q}{n\Delta T}}$)

שימו לב: $\ C=mc$. כלומר, קיבול החום שווה למסה כפול קיבול החום הסגולי.

קיבול חום סגולי של חומרים שונים (בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספירי)

• קיבול החום הסגולי של מים הוא כ-4186 ג'אול לקילוגרם למעלת צלזיוס (או בדיוק 1000 קלוריות - לפי הגדרת הקלוריה).

• קיבול החום הסגולי של אלומיניום הוא 880 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של ברזל הוא 460 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של זהב הוא 100 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של קרח הוא 2100 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של נחושת הוא 385 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של אלכוהול הוא 2400 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של זכוכית הוא 830 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של חלב הוא 3900 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של שמן מנוע הוא 2050 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של שמן תינוקות הוא 2140 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של שמן סויה הוא 2350 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של שמן חמניות הוא 2600 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

• קיבול החום הסגולי של שמן תירס הוא 2820 ג'אול לקילוגרם למעלת קלווין.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא קיבול חום בוויקישיתוף