Spesifieke warmtekapasiteit (Cp) is die hoeveelheid energie benodig om 'n stof se temperatuur te verhoog. Byvoorbeeld, die warmtekapasiteit van water is 4.1868 kJ/(kg.°C). Dit beteken: om 1 kg water se temperatuur met 1°C te verhoog, verg 4.1868 kJ se energie. Die warmtekapasiteit van 'n stof word eksperimenteel bepaal.
Omdat die spesifieke warmtekapasiteit van temperatuur afhanklik is, kan eksperimentele waardes van die warmtekapasiteit met wiskundige vergelykings benader word. Verskillende stowwe het verskillende koëffisiënte.
Uit hierdie vergelykings kan die entalpie (H) en entropie (S) nou ook verkry word:
Waar:
T = temperatuur in Kelvin t = T° = die verwysingstemperatuur = 25°C = 298.15 K
en kan verkry word uit die literatuur. Vir meer hieroor, kyk Bepaling van absolute entalpie en Bepaling van absolute entropie.
Die bekendste vergelykings is:
Shomate vergelykingsDie Shomate koëffisiënte kan verkry word van NIST Chemistry WebBook Nasa-7 vergelykings
Shomate vergelykings
Die Shomate vergelykings is in die vorm:
Waar T = temperatuur in Kelvin
Elke komponent (bv H2O, H2, CH4, CO, CO2, N2, ens) het sy eie stel koëffisiënte.
Elke komponent het gewoonlik ook twee of meer stelle koëffisiënte vir verskillende temperatuurgebiede. Byvoorbeeld
Vir 298 K tot 1300 K geld: A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1 Vir 1300 K tot 6000 K geld: A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2
Nasa-7 vergelykings
Die Nasa-7 vergelykings word verkry van 'n vierdegraadse polinoom vir molêre warmtekapasiteit:
Waar: R die gaskonstante is. T = temperatuur in Kelvin
Let daarop dat die formule vir onverwags is. 'n Mens sou die volgende verwag:
Verder bevat die Nasa-7 vergelykings ook die gaskonstante.
Die rede vir al hierdie is dat die linkerkant en regterkant van die vergelyking dimensieloos is.
Dus is dit eenvoudig om die Cp, H en S in verskillende eenhede te rapporteer:
Wanneer R = 8.314 J/(mol.K) en T in Kelvin, dan: Cp in J/(mol.K), H in J/mol en S in J/(mol.K) Wanneer R = 1.9859 BTU/(lbmol.°R) en T in °R, dan: Cp in BTU/(lbmol.°R), H in BTU/lbmol en S in BTU/(lbmol.°R)
Let daarop dat die temperature aan die regterkant van die vergelyking ALTYD in Kelvin moet wees.
Skep jou eie vergelykings
Jy kan ook jou eie vergelykings skep deur gebruik te maak van Cp-waardes en die koëffisiënte bepaal deur liniêre regressie.
Vergelyking vir molêre warmtekapasiteit
Veronderstel jy besluit dat jou vergelyking vir C<sub>p</sup> soos volg moet lyk.
Vergelyking vir entalpie
Die vergelyking van H kan nou soos volg verkry word:
Waar:
Vergelyking vir entropie
Die vergelyking vir S kan soos volg verkry word:
Waar:
Kyk ook
Warmtekapasiteit Entalpie Entropie Termodinamiese ewewig
Verwysings