مقاله در مورد گرمای نهان ویژه و ظرفیت گرمایی
اگر یک دماسنج جیوه‌ای را در ظرفی حاوی مخلوطی از آب سرد و یخ قرار دهید، مشاهده خواهید کرد که پس از حرکت به سمت پایین، سطح جیوه از حرکت باز می‌ایستد. سطح جیوه پس از رسیدن به دمای نقطه انجماد آب (0 درجه سانتیگراد) از حرکت باز می‌ایستد. اگر ظرف باز باشد، گرما از هوایی که دمای بالایی دارد به مخلوط یخ و آب سرد جریان می‌یابد. اضافه شدن گرما از هوا باعث ذوب شدن یخ می‌شود. تا زمانی که یخ ذوب می‌شود، آیا دمای مخلوط یخ و آب سرد تغییر می‌کند؟ تا زمانی که یخ ذوب می‌شود، دمای مخلوط آب و یخ تغییر نمی‌کند.
اگر مخلوطی از یخ و آب با استفاده از آتش یا بخاری برقی گرم شود، به عنوان مثال، تمام یخ به آب تبدیل می‌شود. اگر گرم کردن ادامه یابد، دمای آب تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد بالا می‌رود. در ۱۰۰ درجه سانتیگراد، آب شروع به تبخیر می‌کند. اگر گرم کردن آب ادامه یابد، آب سریعتر به بخار تبدیل می‌شود، در حالی که دمای آب تغییر نمی‌کند یا ۱۰۰ درجه سانتیگراد باقی می‌ماند. این دمای نقطه جوش آب است، بالاترین دمایی که آب می‌تواند به آن برسد.
نمودار رابطه گرما با تغییرات دما و تغییرات فاز آب
AB = گرمای اضافی دمای یخ را تا 0 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهد
BC = گرمای اضافی یخ را ذوب کرده و به آب تبدیل می‌کند
CD = گرمای اضافی دمای آب را از 0 درجه سانتیگراد به 100 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهد
DE = گرمای اضافی آب را تبخیر می‌کند
EF = گرمای اضافی دمای بخار را افزایش می‌دهد
نمودار بالا روند تغییرات دما و تغییرات در فاز آب را تا زمانی که آب گرما جذب می‌کند (در فشار هوای یک اتمسفر) نشان می‌دهد. اگر آب گرما آزاد کند، فرآیندی که رخ می‌دهد برعکس فرآیند بالا است. اضافه شدن گرما از BC باعث تغییر در دمای آب نمی‌شود، بلکه فقط یخ را ذوب کرده و به آب تبدیل می‌کند.
اضافه شدن گرما از خاک دیاتومه باعث تغییر دمای آب نمی‌شود، بلکه فقط آب را به بخار تبدیل می‌کند. آب تنها یک نمونه است. همه اجسام فرآیند تغییر فاز و تغییرات دما را تجربه می‌کنند، همانطور که اگر جسم گرما جذب کند، آب نیز این فرآیند را تجربه می‌کند. تفاوت در نقطه انجماد و نقطه جوش است. هر جسم نقطه انجماد و نقطه جوش متفاوتی دارد. اگر اجسام گرما آزاد کنند، فرآیندی که رخ می‌دهد برعکس فرآیند فوق است.
۱. گرمای همجوشی (L F )
گرمای همجوشی مقدار گرمایی است که توسط ۱ کیلوگرم جسم برای تغییر فاز آن از جامد به مایع جذب می‌شود، یا گرمایی است که توسط ۱ کیلوگرم جسم برای تغییر فاز آن از مایع به جامد آزاد می‌شود. فرمول تعیین مقدار گرمای جذب شده (یا آزاد شده) برای تغییر فاز یک جسم از جامد به مایع (یا مایع به جامد):
Q = m L F
شرح: Q = گرمای جذب شده یا آزاد شده، m = جرم جسم، L F = گرمای ذوب
۲. گرمای تبخیر (L V )
گرمای تبخیر، مقدار گرمایی است که ۱ کیلوگرم جسم برای تغییر فاز از مایع به گاز جذب می‌کند، یا گرمایی است که ۱ کیلوگرم جسم برای تغییر فاز از گاز به مایع آزاد می‌کند. فرمول تعیین مقدار گرمای جذب شده (یا آزاد شده) برای تبدیل یک جسم از مایع به گاز (یا گاز به مایع):
Q = m L V
شرح: Q = گرمای جذب شده یا آزاد شده، m = جرم جسم، L V = گرمای تبخیر
گرمای ذوب و گرمای تبخیر، گرمای نهان نامیده می‌شوند.
گرمای ویژه (c)
گرمای ویژه (c) = مقدار گرمایی (Q) که برای افزایش دمای (T) یک واحد جرم (m) از اجسام به اندازه یک درجه لازم است. معادله گرمای ویژه:
واحد گرمای ویژه در سیستم بین‌المللی، ژول بر کیلوگرم کلوین است.
گرمای ویژه یک جسم با دما تغییر می‌کند. اگر تغییر دما خیلی زیاد نباشد، می‌توان گرما را ثابت در نظر گرفت.
در ادامه گرمای چند جسم در فشار ۱ اتمسفر و دمای ۲۰ درجه سانتیگراد (که از طریق آزمایش بدست آمده است) آمده است.
ظرفیت گرمایی (C)
ظرفیت گرمایی (C) = مقدار گرمایی که برای افزایش دمای همه اجسام به اندازه یک درجه لازم است. معادله ظرفیت گرمایی:
C = mc
شرح: C = ظرفیت گرمایی، m = جرم، c = گرمای ویژه جسم.
