massalämpökapasiteetistaan

Massalämpökapasiteetti, jota merkitään usein symbolilla $c_p$ tai $c_v$, kuvaa aineen kykyä varastoida lämpöenergiaa massayksikköä kohden. Se on termodynaaminen ominaisuus, joka kertoo, kuinka paljon lämpöenergiaa tarvitaan nostamaan tietyn massan (yleensä kilogramman) ainetta yhden celsiusasteen tai kelvinin lämpötilalla.

Tarkemmin sanottuna massalämpökapasiteetti riippuu siitä, tapahtuvatko lämmitys ja lämpötilan muutos vakiopaineessa ($c_p$) vai vakiotilavuudessa ($c_v$). Useimmissa arjen tilanteissa, erityisesti kiinteille ja nesteille, ero $c_p$:n ja $c_v$:n välillä on pieni ja ne voidaan usein yhdistää. Kaasuilla ero voi olla merkittävämpi.

Massalämpökapasiteetin yksikkö SI-järjestelmässä on joulea kilogrammaa kohden kelvinillä (J/(kg·K)) tai joulea kilogrammaa kohden celsiusasteella (J/(kg·°C)). Korkea massalämpökapasiteetti tarkoittaa, että aine voi varastoida suuren määrän lämpöenergiaa ilman merkittävää lämpötilan nousua. Vastaavasti lämpötilan alentaminen vaatii suuren määrän lämpöenergian poistamista.

Eri aineilla on erilaiset massalämpökapasiteetit. Esimerkiksi vesi on tunnettu korkeasta massalämpökapasiteetistaan, minkä vuoksi se on tehokas lämmön varastoija ja jäähdytysaine. Metallit puolestaan johtavat lämpöä hyvin ja niillä on yleensä matalampi massalämpökapasiteetti verrattuna veteen. Tämä ominaisuus on tärkeä monissa teknisissä sovelluksissa, kuten lämmönsiirrossa ja materiaalivalinnoissa.