Isı kapasitesi
Kısa tanım
Bir cismin sıcaklığını 1 °C (1 K) artırmak için gereken ısı miktarıdır; cismin kütlesi ile malzemesinin özgül ısısının çarpımına eşittir.
Diğer adları: Isıl kapasite, Isı sığası
Aynı ocakta bir döküm tava ile ince bir alüminyum tavayı ısıttığını düşün. Döküm tava daha geç ısınır ama ocaktan alındıktan sonra da sıcaklığını uzun süre korur. Bu farkın nedeni ısı kapasitesidir: döküm tavanın sıcaklığını bir derece artırmak için çok daha fazla enerji gerekir.
Tanım ve formül
C = Q / ΔT = m × c. C ısı kapasitesi (J/°C ya da J/K), m kütle, c özgül ısıdır. Özgül ısı malzemenin özelliğidir ve birim kütle için tanımlanır; ısı kapasitesi ise belirli bir cismin bütününe aittir.
Örnek: 3 kg dökme demir tava (c ≈ 460 J/kg·°C) için C = 1.380 J/°C, 0,8 kg alüminyum tava (c ≈ 900) için C = 720 J/°C'dir. Döküm tavayı 200 °C ısıtmak için 276 kJ, alüminyumu aynı ölçüde ısıtmak için 144 kJ gerekir. Malzemeye göre hesabı özgül ısı hesaplamasıyla, aktarılan toplam enerjiyi ısı miktarı hesabıyla yapabilirsin.
Isıl kütle: binalarda ısı kapasitesi
Kalın taş ya da beton duvarlar, yüksek ısı kapasiteleri sayesinde gündüz ısıyı depolayıp gece yavaşça bırakır. Bu "ısıl kütle" etkisi, sıcak iklimlerde gün içi sıcaklık dalgalanmalarını yumuşatır. Su da özgül ısısı çok yüksek olduğu için güneş enerjisi sistemlerinde ve kalorifer tesisatlarında ısı deposu olarak kullanılır: 200 litrelik bir boyler 10 °C soğuduğunda yaklaşık 8,4 MJ, yani 2,3 kWh enerji verir.
Isıtma sistemleri seçilirken binanın ısı kaybı ve ısıtılacak su hacmi birlikte değerlendirilir; kombi gücünü kombi kapasitesi hesaplamasıyla tahmin edebilirsin. Gazlarda ısı kapasitesi, ısıtmanın sabit hacimde mi sabit basınçta mı yapıldığına göre farklıdır (Cv ve Cp).