ominaislämpökapasiteetilla

Ominaislämpökapasiteetti on aineen ominaisuus, joka kuvaa, kuinka paljon lämpöenergiaa tarvitaan yhden kilogramman massan lämpötilan nostamiseksi yhdellä asteella (tai Kelvinillä). Se on siis lämpökapasiteetin ja massan suhde. Yksikkönä käytetään yleensä joulea per kilogramma Kelvinissä (J/(kg·K)).

Ominaislämpökapasiteetti on aineen luonteenomainen vakio, eli se riippuu aineen koostumuksesta ja olomuodosta. Esimerkiksi vedellä on korkea ominaislämpökapasiteetti verrattuna moniin muihin aineisiin, mikä tarkoittaa, että sen lämpötilan muuttaminen vaatii suhteellisen paljon energiaa. Tästä syystä vesi toimii hyvänä lämmönvarastoijana ja sitä käytetään monissa jäähdytys- ja lämmitysjärjestelmissä.

Käytännön sovelluksissa ominaislämpökapasiteettia hyödynnetään esimerkiksi laskelmissa, jotka liittyvät lämmönsiirtoon. Kun tiedetään aineen massa, sen ominaislämpökapasiteetti ja haluttu lämpötilan muutos, voidaan laskea tarvittava lämpöenergian määrä. Kaava tälle on Q = mcΔT, missä Q on lämpöenergia, m on massa, c on ominaislämpökapasiteetti ja ΔT on lämpötilan muutos.

Eri aineilla on hyvin erilaiset ominaislämpökapasiteetit. Metalleilla on yleensä alhaisempi ominaislämpökapasiteetti kuin vedellä tai orgaanisilla yhdisteillä. Tämä selittää, miksi metalliesineet kuumenevat ja jäähtyvät nopeammin kuin esimerkiksi vesimassat. Ominaislämpökapasiteetin tunteminen on olennaista monilla insinööritieteiden ja fysiikan aloilla.