Differenza tra CV e CP

Differenza principale - CV vs CP

La termodinamica è una branca della chimica fisica che descrive la relazione dell'energia termica con altre forme di energia. CV e CP sono due termini usati in termodinamica. CV è il calore specifico a volume costante, e CP è il calore specifico a pressione costante. Il calore specifico è l'energia termica richiesta per aumentare la temperatura di una sostanza (per unità di massa) di un grado Celsius. La principale differenza tra CV e CP è quella il cambio di volume è zero per un sistema in CV mentre tIl cambio di pressione è zero per un sistema sotto CP.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il CV
      - Definizione, Proprietà, Formula
2. Cos'è il CP
      - Definizione, Proprietà, Formula
3. Qual è la relazione tra CV e CP
      - Profilo delle caratteristiche comuni 
4. Qual è la differenza tra CV e CP
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: CP, CV, calore specifico, pressione, termodinamica, volume

Cos'è il CV

CV è la quantità di energia termica che una sostanza assorbe o rilascia (per unità di massa) con il cambiamento di temperatura in cui non si verifica un cambiamento di volume. In altre parole, è l'energia termica trasferita tra un sistema e l'ambiente circostante senza alcun cambiamento nel volume del sistema.

Questo termine è correlato all'energia interna di un sistema. L'energia interna è la somma del potenziale e dell'energia cinetica di un sistema. Quando la temperatura di quel sistema viene cambiata, il sistema può assorbire energia dall'esterno o rilasciare energia all'ambiente circostante. Se questo cambiamento di energia interna avviene a un volume costante, allora è il calore specifico a volume costante, CV. Questo può essere simboleggiato come di seguito.

Dove,       

CV è il calore specifico a volume costante

dU è il cambiamento nell'energia interna

dT è il cambiamento di temperatura

Figura 01: tabella dei calori specifici di alcuni gas.

L'immagine sopra mostra una tabella di calore specifico di alcuni gas comuni. Il calore specifico a pressione costante e volume costante sono indicati nelle unità di cal / g /^oC.

Cos'è il CP

CP è il calore specifico a pressione costante. È la quantità di energia rilasciata o assorbita da una massa unitaria di sostanza con il cambiamento di temperatura a pressione costante. In altre parole, è l'energia trasferita tra un sistema e l'ambiente circostante sotto costante pressione.

Questo termine è correlato all'entalpia di un sistema. L'entalpia è l'energia assorbita o rilasciata. È definita come la somma dell'energia interna e il prodotto di pressione e volume. Questo perché l'energia totale che un sistema assorbe o rilascia è uguale alla quantità di energia che il sistema ha già (energia interna) e cambiamenti che si verificano nel sistema (PV). Il cambiamento di temperatura causerà un cambiamento nell'entalpia del sistema. Pertanto, questo può essere dato come di seguito.

Dove,       

CP è il calore specifico a pressione costante

dH è il cambiamento di entalpia

dT è il cambiamento di temperatura

Relazione tra CV e CP

• La seguente relazione può essere data considerando il comportamento ideale del gas di una sostanza.

CP - CV = R

Dove r è la costante universale del gas.

• Il rapporto tra CP e CV è il rapporto di calore specifico, γ.

Γ = CP / CV

Differenza tra CV e CP

Definizione

CV: CV è la quantità di energia termica che una sostanza assorbe o rilascia (per unità di massa) con il cambiamento di temperatura in cui non si verifica un cambiamento di volume.

CP: CP è la quantità di energia termica che una sostanza assorbe o rilascia (per unità di massa) con il cambiamento di temperatura in cui non si verifica un cambiamento di pressione.

Parametri costanti

CV: In CV, il volume è costante.

CP: In CP, la pressione è costante.

Parametri correlati

CV: CV è correlato all'energia interna di un sistema.

CP: Il CP è correlato all'entalpia di un sistema.

Conclusione

I calori specifici sono proprietà termodinamiche delle sostanze. Queste proprietà spiegano il comportamento di una sostanza o di un sistema con i cambiamenti di temperatura di quel sistema. Il concetto di calore specifico è vero per i gas ideali, ma spesso deve essere modificato quando si usano con gas normali. Questo perché il comportamento dei gas in genere dipende dalla temperatura e dalla pressione.

Riferimenti:

1. "La relazione tra variazione di temperatura e calore". 2.4 Calori specifici. N., n. Web. Disponibile qui. 18 luglio 2017. 
2. "Capacità di calore." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 luglio 2017. Web. Disponibile qui. 18 luglio 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "Tavolo termico specifico" di William A. Kelley - Opera personale (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia