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Capacità termica

Che cos'è la capacità termica?

Consideriamo un corpo ad una determinata temperatura che assorbe una certa quantità di calore.

In seguito all'assorbimento del calore, la sua temperatura aumenta.

La capacità termica del corpo (indicata con la lettera C) è una grandezza fisica definita dal rapporto tra la quantità di calore ΔQ assorbita e il corrispondente aumento di temperatura ΔT.

Formula della capacità termica

La formula per il calcolo della capacità termica è pertanto la seguente:

C = ΔQ / ΔT

Nel Sistema Internazionale l'energia si misura in joule (J) mentre la temperatura in Kelvin (K).

Dall'analisi dimensionale risulta che l'unità di misura della capacità termica è J/K.

Definizione di capacità termica

Volendo dare una definizione di capacità termica, potremmo dire che: la capacità termica di un corpo è la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 K (o di 1 °C) la sua temperatura.

A differenza del calore specifico, la capacità termica è una grandezza che dipende non solo dal materiale di cui esso è costituito ma anche dalla massa del corpo.

E' per questo motivo che non è possibile trovare tabelle che riportano i valori della capacità termica dei vari materiali perchè, per ciascuno di essi, bisognerebbe indicare il valore della capacità termica per ciascuno degli infiniti valori di masse possibili.

Relazione matematica tra la capacità termica e il calore specifico

Capacità termica (C) e calore specifico (c) sono legati dalla seguente relazione matematica:

C = m · c

in cui:

  • C = capacità termica del corpo (J/K)
  • m = massa del corpo (Kg)
  • c = calore specifico (J · Kg-1 · K-1)

Esercizio sulla capacità termica

Fornendo 6279 J di calore a 1500 grammi di acqua distillata, ne aumentiamo la sua temperatura di 1 K.

Determinare la capacità termica del campione di acqua.

Svolgimento dell'esercizio

La formula per il calcolo della capacità termica è la seguente:

C = ΔQ / ΔT

in cui:

  • ΔQ è la quantità di calore assorbita dall'acqua;
  • ΔT è l'aumento di temperatura ottenuto.

La capacità termica del campione di acqua pertanto vale:

C = ΔQ / ΔT = (6279 J) / (1 K) = 6279 J/K.

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capacità termica dell'acqua

calore specifico

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