tilavuuslämpökapasiteetille

Tilavuuslämpökapasiteetti on fysikaalinen suure, joka kuvaa aineen tilavuuden lämpenemiseen tarvittavaa energiamäärää tiettyä lämpötilan nousua kohden. Se on spesifisen lämpökapasiteetin ja tiheyden tulo. Tilavuuslämpökapasiteettia merkitään usein symbolilla $C_v$ tai $C_p$, missä v ja p viittaavat vakio-olosuhteisiin (vakio-tilavuus tai vakio-paine). Yksikkö SI-järjestelmässä on joulea kuutiometriä kelviniä kohden (J/(m³·K)).

Aineen tilavuuslämpökapasiteetti riippuu sen koostumuksesta ja rakenteesta. Tiheämmillä aineilla on yleensä suurempi tilavuuslämpökapasiteetti kuin harvemmilla. Tämä johtuu siitä, että suurempi tilavuus sisältää enemmän hiukkasia, jotka siten vaativat enemmän energiaa lämmitäkseen. Lämpötilan muutos aineessa ei ole lineaarinen vaan riippuu monista tekijöistä, kuten paineesta ja faasista.

Tilavuuslämpökapasiteettia käytetään esimerkiksi lämpötekniikassa ja materiaalitekniikassa. Se auttaa ennustamaan, kuinka nopeasti ja kuinka paljon lämpöä aineeseen varastoituu tai siitä vapautuu tietyn tilavuuden muutoksen yhteydessä. Tämän suureen ymmärtäminen on tärkeää esimerkiksi rakennusten lämmöneristyksen suunnittelussa ja erilaisten lämpöprosessien optimoinnissa.