Calori specifici
La capacità termica
è una quantità caratteristica di un dato sistema.
Calore specifico
= Capacità termica per unità di quantità di materia. Il
calore specifico si esprime in gradi/grammi o in gradi/ mole a seconda che la
quantità di materia si misuri in grammi o moli. In questo secondo cas si parla
di calore specifico molare.
Il calore specifico c è una quantità caratteristica del materiale che costituisce il corpo
Il calore specifico
c, al pari della capacità termica C, dipende anche dal particolare tipo di processo
che il sistema subisce.
Processi in cui il sistema è soggetto a pressione esterna idrostatica costante:
cP calore
specifico a pressione costante.
Processi in cui il volume del sistema non cambia: cV
calore specifico a volume costante.
Per un sistema magnetico si parla di:
cH calore
specifico a campo magnetico costante
e di cM
calore specifico a magnetizzazione costante.
Calore specifico di alcune sostanze espresso in Cal/g °C, a 25 °C e 1 atm
Il calore specifico dell’acqua, 1 Cal/g °C a 14.5 °C e 1 atm, è superiore a quello della maggior parte delle altre sostanze. In Fig. 1 è rappresentato il calore specifico dell'acqua nell'intervallo di temperature 0 °C - 100 °C. Si osservi la sua dipendenza dalla temperatura (la scala delle ordinate è molto amplificata!); mediamente il suo valore si attesti intorno a circa 1 cal/g °C.
|
|
Mari
e grandi laghi, a causa dell’alta capacità termica dell’acqua,
stabilizzano la temperatura dell’ambiente.
|
Calori specifici di alcune sostanze
L'andamento del calore specifico in funzione della temperatura fornisce importanti informazioni sulle proprietà di una sostanza. Per esempio la presenza di discontinuità è indice di transizioni di fasi. Nelle figure seguenti sono rappresentati i calori specifici di varie sostanze.
Fig. 3 Calore specifico molare del cloruro di sodio a pressione, cP, ed a volume costante, cV, al variare della temperatura. |
 Fig.
4 Calore specifico a pressione costante, cP, dell’acqua
in funzione della temperatura |
Fig. 5 Calore specifico a pressione costante del CuZn. Il picco attorno a 460 °C indica la transizione dalla struttura ordinata a quella disordinata |
Fig. 6 Calore molare dell’ossido di manganese in funzione della temperatura. Il picco anomalo è dovuto alla transizione antiferromagnetica-paramagnetica. |
Fig. 7
Calore specifico dell’elio lungo la linea di saturazione. Il picco in Fig. 7 illustra la tarnsizione dell'elio dalla fase normale a quella superfluida. La temperatura di transizione Tl prende il nome di "punto l". I dati in Fig. 7 sono espressi in funzione della differenza fra la temperatura di misura T e quella di transizione Tl sotto la quale l’elio diventa superfluido. In fig. 7 (a destra) la scala della temperatura è espansa di circa 5000 volte rispetto a quella della fig. 7 (a sinistra) per evidenziare l’estrema acutezza del picco del calore specifico a Tl = 2.172 K.
Fig.
1
