Di Riti Gupta, aggiornato il 24 marzo 2022
Comprendere la capacità termica molare è essenziale per i calcoli termodinamici. Ti dice quanta energia è necessaria per aumentare la temperatura di una mole di una sostanza di un grado Celsius o Kelvin.
La capacità termica molare (C) è definita come la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di una mole di una sostanza di 1K:
C = (specific heat) × (molar mass)
1. Trova il calore specifico della sostanza (Jg⁻¹K⁻¹).
2. Moltiplicare per la sua massa molare (gmol⁻¹).
Questo produce C in unità di Jmol⁻¹K⁻¹.
Calore specifico dell'acqua =4,18Jg⁻¹K⁻¹.
Massa molare di acqua =18,0 gmol⁻¹.
Pertanto, C = 4.18 × 18.0 = 75.2 J mol⁻¹ K⁻¹ .
Calore specifico =2,20Jg⁻¹K⁻¹; massa molare =16,04gmol⁻¹.
Quindi, C = 2.20 × 16.04 = 35.3 J mol⁻¹ K⁻¹ .
Il calore (q) necessario per cambiare la temperatura è dato da:
q = n C ΔT
• n =numero di moli
• C =capacità termica molare (Jmol⁻¹K⁻¹)
• ΔT =variazione di temperatura (K)
Esempio:riscaldamento di 5 mol di mercurio a 10 K.
Calore specifico del mercurio =27,8Jmol⁻¹K⁻¹.
q =5mol×27,8Jmol⁻¹K⁻¹×10K =1390J.
Se conosci q, C e ΔT, puoi risolvere n:
n = q / (C ΔT)
Esempio:un campione di carbonato di calcio assorbe 550J quando la sua temperatura aumenta di 5K, con C =82Jmol⁻¹K⁻¹.
n =550J / (82Jmol⁻¹K⁻¹×5K) =1,34mol.
Queste equazioni ti consentono di determinare una qualsiasi delle quattro variabili (q, n, C, ΔT) una volta note le altre tre.
