Суть теплоёмкости

Возник вопрос относительно данного параметра вещества. Почитал, пишут, что разные вещества обладают разной удельной теплоёмкостью, но глубже вопрос не раскрывается. К примеру у древесины это 1,7, а у стали 0,47. То есть, чтобы нагреть 1 кг древесины на один градус, нужно затратить энергии примерно в 4 раза больше чем нагреть 1 кг стали на этот же градус. Так же, если смотреть данные теплоёмкости у разных веществ, можно заметить корреляцию с их плотностью и теплопроводностью (но это не всегда так) В чём суть явления? Получается, что энергия расходуется не только на нагрев, а на что-то ещё? Или тут для понимания не хватает ещё какой-то физической величины?

Лига Физиков

285 постов2.3K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Запрещено:
- Оскорблять участников сообщества, а так же пользователей Пикабу.
- Публиковать посты, которые не относятся к физике
- Рекламировать кого-либо, чего-либо
- Нарушать правила Пикабу.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
2
Автор поста оценил этот комментарий

Почему разные вещества имеют различную теплоемкость?

Эту зависимость можно объяснить с точки зрения атомно-молекулярного строения веществ. Чем плотнее вещество, тем ближе в нем расположены частицы, следовательно, им легче передать друг другу кинетическую энергию (энергию движения).

В чём суть явления?

Чтобы нагреть 1 кг какого-либо металла, ему нужно сообщить меньше энергии (теплоты), чем при нагреве жидкости или газа. Поэтому удельная теплоемкость металлов меньше, чем жидкостей и газов.

Можно заметить, что удельная теплоемкость вещества обратна его теплопроводности. Например, металлы обладают высокой теплопроводностью, а воздух – низкой.

1 кг древесины на один градус, нужно затратить энергии примерно в 4 раза больше чем нагреть 1 кг стали на этот же градус.

Древесина по составу - длинные молекулы органики, в т.ч. целлюлоза, вода. зазоры между волокнами древесины. Это обеспечивает низкую неоднородную плотность и меньший вес по сравнению с металлом.

Чистый металл - как правило, кристаллическая решетка, плотная.


https://scienceland.info/physics8/specific-heat


Явление теплопроводности состоит в переносе теплоты структурными частицами
вещества - молекулами, атомами, электронами - в процессе их теплового движения. Такой
теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением
температуры, но механизм переноса теплоты зависит от агрегатного состояния тела.
В жидкостях и твердых телах (диэлектриках) - перенос теплоты осуществляется
путем непосредственной передачи теплового движения молекул и атомов соседним
частицам вещества.
В газообразных телах распространение теплоты теплопроводностью происходит
вследствие обмена энергией при соударении молекул, имеющих различную скорость
теплового движения.
В металлах теплопроводность осуществляется главным образом вследствие
движения свободных электронов.


http://www.itp.nsc.ru/msmakarov/papers/000098/000098.pdf

раскрыть ветку (6)
Автор поста оценил этот комментарий
То есть, другими словами, энергия в менее плотных веществах тратится не только на нагрев, но и на придание кинетической энергии отдельным частицам? Получается на нашем уровне это будет теплота, а на атомном всё же кинетическая энергия
раскрыть ветку (3)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Теплота это и есть кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов этого вещества.

Нагрев (вещества) и придание кинетической энергии отдельным частицам (вещества) - один процесс.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий
Ну да, так и есть. В общем разобрался, чем меньше молярная масса, тем больше удельная теплоёмкость. А физическая величина, которая мне была непонятна, это удельная молярная масса, она примерно одинакова у всех веществ
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Черд, описка, молярная теплоёмкость, а не удельная молярная масса ))
Автор поста оценил этот комментарий

Смешал теплоёмкость и теплопроводность в какую-то несуразную кашу.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Нет каши :))) Ответ состоит из двух частей, т.к. вопрос и цепочка рассуждений автора топика связаны и с теплоемкостью и с теплопроводностью. Части разделены на абзацы, имеют отдельные пруфы.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку