Av Riti Gupta, uppdaterad 24 mars 2022

Att förstå molär värmekapacitet är viktigt för termodynamiska beräkningar. Den berättar hur mycket energi som krävs för att höja temperaturen på en mol av ett ämne med en grad Celsius eller Kelvin.

Vad är molär värmekapacitet?

Molär värmekapacitet (C) definieras som mängden värme som behövs för att höja temperaturen på en mol av ett ämne med 1K:

C = (specific heat) × (molar mass)

Hur man beräknar det

1. Hitta ämnets specifika värme (Jg⁻¹K⁻¹).

2. Multiplicera med dess molära massa (gmol⁻¹).

Detta ger C i enheter av Jmol⁻¹K⁻¹.

Exempel:Vatten

Specifik värme för vatten =4,18Jg⁻¹K⁻¹.

Molär massa av vatten =18,0 gmol⁻¹.

Därför C = 4.18 × 18.0 = 75.2 J mol⁻¹ K⁻¹ .

Exempel:Metan (CH₄)

Specifik värme =2,20Jg⁻¹K⁻¹; molmassa =16,04 gmol-1.

Så, C = 2.20 × 16.04 = 35.3 J mol⁻¹ K⁻¹ .

Använda molär värmekapacitet för att hitta värmeenergi

Värmen (q) som krävs för att ändra temperaturen ges av:

q = n C ΔT

• n =antal mol
• C =molär värmekapacitet (Jmol⁻¹K⁻¹)
• ΔT =temperaturförändring (K)

Exempel:Uppvärmning av 5 mol kvicksilver med 10K.

Specifik värme för kvicksilver =27,8 Jmol⁻¹K⁻¹.

q =5mol×27,8Jmol⁻¹K⁻¹×10K =1390J.

Vänd på ekvationen:Hitta mängden av ämne

Om du känner till q, C och ΔT kan du lösa för n:

n = q / (C ΔT)

Exempel:Ett kalciumkarbonatprov absorberar 550J när dess temperatur stiger 5K, med C =82Jmol⁻¹K⁻¹.

n =550J / (82Jmol⁻¹K⁻¹×5K) =1,34mol.

Dessa ekvationer låter dig bestämma vilken som helst av de fyra variablerna – q, n, C, ΔT – när de andra tre är kända.