Från Rilpedia

Värmekapacitivitet, synonymt med specifik värmekapacitet, fysikalisk storhet som anger ett ämnes förmåga att magasinera termisk energi, eller annorlunda uttryckt, ett ämnes termiska ”tröghet”. Den anges i kilojoule per kilogram (kJ/kg) vid en temperaturdifferens av en kelvin (K) eller grad Celsius (°C). En äldre beteckning är ”specifikt värme”. Värmekapacitiviteten hos ett ämne kan beskrivas som den mängd energi som går åt för att värma upp ett kilo av ämnet en grad.

Talet är i stort sett konstant inom ett ämnes fas, men förändras givetvis då det byter tillstånd. Exempelvis har vatten värdet 4,18 kJ/(kg·K) i flytande form (i äldre enheter 1 kalori per gram per grad) och ungefär hälften i fast tillstånd. Man skulle kunna tro att tyngre ämnen har högre värmekapacitivitet, men så är inte nödvändigtvis fallet.

Molär värmekapacitet

År 1813 upptäckte Dulong och Petit att fasta ämnen brukar ha samma värmekapacitet per mol. En uppskattning enligt klassisk termodynamik ger att värdet är tre gånger gaskonstanten: 3R = 25 J/(mol·K). Denna uppskattning brukar ge bra värden vid rumstemperatur. Ett undantag är diamant. Att den molära värmekapaciteten går ner vid låg temperatur har förklarats med hjälp av kvantmekaniska modeller av Albert Einstein och av Peter Debye.

Några materials värmekapacitivitet

Ämne	Cp (J/(g·K))	Cp (J/(mol·K))
Järn	0,449	25,1
Aluminium	0,897	24,2
Vatten	4,181	75,327
Etanol	2,44	112

C_P i tabellen står för isobar (”konstant tryck”) värmekapacitivitet. Detta är det vanliga experimentella värdet. Det är dock enklare att teoretiskt räkna ut C_V, isokor (”konstant volym”) värmekapacitivitet. Det förstnämnda måttet tar hänsyn till att värmekapacitiviteten påverkas om materialet tillåts expandera när det värms upp, eftersom arbete utförs. Om volymen hålls konstant (och trycket därmed varierar) fås ett något annorlunda värde. Eftersom termisk utvidgning av fasta ämnen är så liten, är skillnaden sällan viktig. För ideala gaser gäller C_P - C_V = R.

Se även

• Värmekapacitet