თბოტევადობა

თბოტევადობა სხეულის (ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ასო C-თი) — არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს სხეულის მიერ მიღებული, უსასრულოდ მცირე სითბოს რაოდენობის δQ შეფარდებას, მისი ტემპერატურის შესაბამის ნამატთან δT:

$C={\delta Q \over \delta T}$

SI სისტემაში თბოტევადობის განზომილების ერთეულია — ჯ/К.

კუთრი თბოტევადობა ეწოდება სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა ერთეული ნივთიერების გასახურებლად ერთი (1) გრადუსით. ნივთიერების რაოდენობა შეიძლება გავზომოთ კილოგრამებში, მეტრ კუბებში და მოლებში. იმისდა მიხედვით, რომელ რაოდენობრივ ერთეულს მიეკუთვნება თბოტევადობა, განასხვავებენ მასურ, მოცულობით და მოლურ თბოტევადობას.

სხვა განსაზღვრებები

მასური თბოტევადობა (С) — ეს არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ერთეული მასის (ჩვეულებრივ 1 კგ) გასაცხელებლად 1 K ტემპერატურით, მისი განზომილებაა ჯოული შეფარდებული კილოგრამ კელვინზე (ჯ/კგ К).

მოცულობითი თბოტევადობა (С′) — ეს არის სითბოს ის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 1 მ³ ნივთიერების გასაცხელებლად 1 K-ით, იზომება ჯოული შეფარდებული მეტრ კუბ კელვინთან (ჯ/მ³·К).

მოლური თბოტევადობა (С_μ) — ეს არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 1 მოლი ნივთიერების გასახურებლად 1 K ტემპერატურით, იზომება ჯოული შეფარდებული მოლ კელვინთან (ჯ/(მოლი·К)).

ნივთიერების სხვადასხვა მდგომარეობის თბოტევადობა

თბოტევადობის ცნება განსაზღვრულია როგორც ნივთიერების სხვადასხვა აგრეგატული მდგომარეობისათვის (მყარი სხეული, სითხე, აირი) ისე ნაწილაკებისა და კვაზინაწილაკების ანსამბლისათვის (ლითონების ფიზიკაში, მაგალითად ამბობენ ელექტრონული აირის თბოტევადობის შესახებ). თუ საუბარია რაღაც არა სხეულზე, არამედ რაღაც ნივთიერებაზე, მაშინ განასხვავებენ კუთრ თბოტევადობას — ამ ნივთიერების ერთეული მასის თბოტევადობას და მოლურს - ერთი მოლის თბოტევადობას.

მაგალითისათვის, აირები მოლეკულურ-კინეტიკურ თეორიაში აჩვენებს, რომ იდეალური აირის მოლური თბოტევადობა $i$ თავისუფლების ხარისხით მუდმივი მოცულობის პირობებში ტოლია:

$c_{v}={\frac {i}{2}}R\!$

R = 8.31 ჯ/(მოლი К) — გზის უნივერსალური მუდმივა.

ხოლო მუდმივი წნევის დროს

$c_{p}=c_{v}+R={\frac {i+2}{2}}R\!$

ბევრი ნივთიერებების კუთრი თბოტევადობა მოყვანილია ცნობარებში ჩვეულებრივ პროცესისათვის მუდმივი წნევით. მაგალითად, თხევადი წყლისათვის კუთრი თბოტევადობა ნორმალურ პირობებში არის — 4200 ჯ/(კგ К). ყინულისათვის — 2100 ჯ/(კგ К)

თბოტევადობის თეორია

არსებობს მყარი სხეულის რამდენიმე თეორია:

• დიულონგ-პტის კანონი და ჯოულ-კოპის კანონი. ორივე კანონი გამოყვანილია კლასიკური წარმოდგენიდან და გარკვეული სიზუსტით მართებულია მხოლოდ ნორმალური ტემპერატურებისათვია (მიახლოებით 15 °C-დან 100 °C-მდე).
• აინშტაინის თბოტევადობის კვანტური თეორია. კვანტური კანონების პირველი გამოყენება თბოტევადობის აღწერისას.
• დებაის თბოტევადობის კვანტური თეორია. შეიცავს ყველაზე სრულ აღწერას და კარგად შეესატყვისება ცდებს.

არაურთიერთქმედი ნაწილაკების სისტემების თბოტევადობა (მაგალითად გაზები) განისაზღვრება ნაწილაკების თავისუფლების ხარისხის რიცხვით.

იხილეთ აგრეთვე

• იდეალური გაზის თბოტევადობა (იდეალური აირის თბოტევადობა)
• ეკვიპარციალური თეორემა