فرمول محاسبه ظرفیت گرمایی ویژه و مثال

فرمول کلی:
Q = m × c × ΔT

در این فرمول:
 Q: مقدار گرمای مبادله شده (بر حسب ژول، J)
 m: جرم ماده (بر حسب گرم، g)
 c: ظرفیت گرمایی ویژه ماده (بر حسب ژول بر گرم بر درجه سانتی‌گراد، J/g°C)
 ΔT: تغییر دما (بر حسب درجه سانتی‌گراد، °C)
اگر بخواهیم ظرفیت گرمایی ویژه (c) را محاسبه کنیم، فرمول به صورت زیر تغییر می‌کند:
c = Q / (m × ΔT)

مثال محاسبه ظرفیت گرمایی ویژه :

فرض کنید می‌خواهیم ظرفیت گرمایی ویژه یک فلز را محاسبه کنیم. یک قطعه 100 گرمی از این فلز را در آب گرم قرار می‌دهیم. دمای اولیه فلز 20 درجه سانتی‌گراد و دمای نهایی آن 50 درجه سانتی‌گراد می‌شود. اگر فلز 1000 ژول انرژی گرمایی جذب کرده باشد، ظرفیت گرمایی ویژه آن چقدر است؟
حل:
m = 100 گرم
 ΔT = 50°C - 20°C = 30°C
 Q = 1000 ژول
با جایگذاری در فرمول:
c = 1000 J / (100 g × 30°C) = 1/3 J/g°C

پس ظرفیت گرمایی ویژه این فلز 1/3 ژول بر گرم بر درجه سانتی‌گراد است.

کاربردهای ظرفیت گرمایی ویژه:

 انتخاب مواد برای ساخت وسایل: برای مثال، در ساخت ظروف آشپزی از موادی با ظرفیت گرمایی ویژه بالا استفاده می‌شود تا گرما را به خوبی جذب کنند.
سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی: در طراحی این سیستم‌ها، ظرفیت گرمایی ویژه مواد مورد استفاده بسیار مهم است.
فرایندهای صنعتی: در بسیاری از فرایندهای صنعتی، کنترل دما اهمیت زیادی دارد و آگاهی از ظرفیت گرمایی ویژه مواد به این امر کمک می‌کند.

نکته:

ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده به دما و فشار نیز بستگی دارد، اما در بسیاری از موارد این وابستگی کم است و می‌توان آن را نادیده گرفت.
واحدهای مختلفی برای ظرفیت گرمایی ویژه استفاده می‌شود، اما رایج‌ترین آن‌ها ژول بر گرم بر درجه سانتی‌گراد است.