Verschil tussen CV en CP

Belangrijkste verschil - CV vs CP

Thermodynamica is een tak van de fysische chemie die de relatie van warmte-energie met andere vormen van energie beschrijft. CV en CP zijn twee termen die worden gebruikt in de thermodynamica. CV is het specifieke warmte bij constant volume, en CP is de specifieke warmte bij constante druk. Specifieke warmte is de warmte-energie die nodig is om de temperatuur van een stof (per eenheidsmassa) met één graad Celsius te verhogen. Het belangrijkste verschil tussen CV en CP is dat de volumeverandering is nul voor een systeem onder CV overwegende dat tDe drukverandering is nul voor een systeem onder CP.

Key Areas Covered

1. Wat is CV
      - Definitie, eigenschappen, formule
2. Wat is CP
      - Definitie, eigenschappen, formule
3. Wat is de relatie tussen CV en CP
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies 
4. Wat is het verschil tussen CV en CP
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: CP, CV, Specifieke hitte, Druk, Thermodynamica, Volume

Wat is CV

CV is de hoeveelheid warmte-energie die een stof absorbeert of vrijgeeft (per eenheidsmassa) bij de verandering in temperatuur waarbij geen volumeverandering optreedt. Met andere woorden, het is de warmte-energie die wordt overgedragen tussen een systeem en zijn omgeving zonder enige verandering in het volume van het systeem.

Deze term is gerelateerd aan de interne energie van een systeem. De interne energie is de som van de potentiële en kinetische energie van een systeem. Wanneer de temperatuur van dat systeem wordt gewijzigd, kan het systeem energie van buiten opnemen of energie vrijgeven aan de omgeving. Als deze verandering van interne energie optreedt bij een constant volume, dan is dit de specifieke warmte bij een constant volume, CV. Dit kan worden gesymboliseerd zoals hieronder.

Waar,       

CV is de specifieke warmte op een constant volume

dU is de verandering in interne energie

dT is de verandering in temperatuur

Figuur 01: Een tabel met specifieke verwarmingen van sommige gassen.

De bovenstaande afbeelding toont een tabel met specifieke verwarmingen van enkele veel voorkomende gassen. De specifieke warmte bij constante druk en constant volume worden gegeven in de eenheden van cal / g /^OC.

Wat is CP

CP is de specifieke warmte bij constante druk. Het is de hoeveelheid energie die vrijkomt of wordt geabsorbeerd door een eenheidsmassa stof met de verandering in temperatuur bij constante druk. Met andere woorden, het is de energie die wordt overgedragen tussen een systeem en de omgeving ervan onder constante druk.

Deze term is gerelateerd aan de enthalpie van een systeem. Enthalpie is de energie die wordt geabsorbeerd of vrijgegeven. Het wordt gedefinieerd als de som van de interne energie en het product van druk en volume. Dat komt omdat de totale energie die een systeem absorbeert of afgeeft gelijk is aan de hoeveelheid energie die het systeem al heeft (interne energie) en veranderingen die in het systeem (PV) optreden. De verandering in temperatuur veroorzaakt een verandering in enthalpie van het systeem. Daarom kan dit worden gegeven zoals hieronder.

Waar,       

CP is de specifieke warmte op constante druk

dH is de enthalpie verandering

dT is de verandering in temperatuur

Relatie tussen CV en CP

• De volgende relatie kan worden gegeven met het oog op het ideale gasgedrag van een stof.

CP - CV = R

Waarbij r de universele gasconstante is.

• De verhouding tussen CP en CV is de specifieke warmteverhouding, γ.

Γ = CP / CV

Verschil tussen CV en CP

Definitie

CV: CV is de hoeveelheid warmte-energie die een stof absorbeert of vrijgeeft (per eenheidsmassa) bij de verandering in temperatuur waarbij geen volumeverandering optreedt.

CP: CP is de hoeveelheid warmte-energie die een stof absorbeert of vrijgeeft (per eenheidsmassa) bij de verandering in temperatuur waarbij geen drukverandering optreedt.

Constante parameters

CV: In CV is het volume constant.

CP: In CP is de druk constant.

Gerelateerde parameters

CV: CV is gerelateerd aan de interne energie van een systeem.

CP: CP is gerelateerd aan de enthalpie van een systeem.

Conclusie

Specifieke heats zijn thermodynamische eigenschappen van stoffen. Deze eigenschappen verklaren het gedrag van een stof of een systeem met de temperatuurwisselingen van dat systeem. Het concept van specifieke warmte geldt voor ideale gassen, maar het moet vaak worden aangepast bij gebruik met normale gassen. Dit komt omdat het gedrag van gassen typisch afhankelijk is van zowel de temperatuur als de druk.

Referenties:

1. "De relatie tussen temperatuurverandering en warmte." 2.4 Specifieke verwarmingen. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 18 juli 2017. 
2. "Verwarmingscapaciteit." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 juli 2017. Web. Beschikbaar Hier. 18 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Specifieke hittetafel" door William A. Kelley - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia