تفاوت گرما با انرژی گرمایی چیست؟

گرما، انرژی گرمایی که به دلیل اختلاف دما جاری می شود به عبارتی دیگر بخشی از انرژی گرمایی که به دلیل اختلاف دمای دو سامانه از سامانه دارای دمای بالاتر به سامانه دارای دمای پایین تر منتقل می شود گرما می گویند. گرما، را هم ارز انرژی گرمایی می دانیم که به دلیل اختلاف دما بین دو سامانه انتقال می یابد. اما باید به یاد داشته باشیم که گرمای انتقال یافته می تواند باعث سه نوع رخداد در سامانه مقصد شود که در ادامه از جم شیمی به تفاوت گرما با انرژی گرمایی چیست؟ به طور مفصل می پردازیم

1- تغییر دما (افزایش سطح میانگین انرژی جنبشی)

2- تغییر حالت فیزیکی (افزایش سطح انرژی پتانسیل ، بدون تغییر دما)

3- هر دو حالت فوق به طور پیاپی (به طور کلی افزایش انرژی درونی)

گرما کمیت مقداری است. از آنجا که گرما می تواند باعث تغییر دما شود و در فرایند انتقال انرژی گرمایی منتقل شود پس مقداری خواهد بود. گرما چون به واسطه جنبش ذرات ایجاد می شود ، کمی است. گرما مربوط به فرایند هست ولی خودش فرایند نیست. گرما به جرم وابسته است .

انتقال گرما ( heat transfer ) فرایند هست و وابسته به اختلاف دما. و گرما (heat ) انرژی گرمایی مبادله شده در فرایند انتقال گرماست و علاوه بر اختلاف دما به جنس و جرم نیزبستگی دارد و چون به جرم نیز بستگی دارد ، پس کمیتی مقداری می باشد.

گرما بخشی از انرژی گرمایی درنتیجه صورتی از انرژی است. با توجه به اینکه گرما از لحاظ تعریف انرژی گرمایی است که به دلیل اختلاف دما جاری می شود،  پس گرما مانند انرژی گرمایی صورتی از انرژی است ولی صورتی از انرژی گرمایی نیست ، بلکه بخشی از انرژی گرمایی است (که انتقال می یابد ).

 چون گرما کمیت است و صورتی از انرژی می باشد پس دارای یکی از یکاهای انرژی مانند ژول ، کالری و… می باشد .

با توجه به اینکه گرما همان انرژی گرمایی مبادله شده می باشد، پس منظور از Q در رابطه زیر ، همان گرما یعنی انرژی گرمایی مبادله شده می باشد . Q= mcΔt

تغییر آنتالپی واکنش (به اختصار آنتالپی واکنش یعنی ΔH) هم ارز با گرمایی است که درفشار ثابت با محیط پیرامون داد و ستد می کند(Qp). پس ΔH هم ارز Qp می باشد.
پس به همین شکل تغییر انرژی درونی ماده (ΔE) را می توان هم ارز گرمای مبادله شده سامانه با محیط در حجم ثابت در نظر گرفت(Qv) .

به عبارتی ΔE قانون اول ترمودینامیک درحجم ثابت برابر همان تغییرانرژی درونی ماده (ΔE) یعنی برابر تغییرات مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل ذرات ماده می باشد، که در این حالت خاص می توانیم این ΔE را به صورتQv نمایش دهیم .

برخی از شباهت انرژی گرما و انرژی گرمایی

•  کمیت محسوب می شوند.
•  صورتی از انرژی هستند .
•  دارای یکی از یکاهای انرژی هستند
• و …

مقایسه انرژی گرمایی دو ماده برای همه ی مواد (به جز مقایسه دو گازهای نجیب ایده ال با هم) به سه عامل زیر بستگی دارد
دما، جرم و نوع (جنس) ماده ، بستگی دارد. (با جرم و دما رابطه مستقیم دارد)

ولی مقایسه انرژی گرمایی برای دو گاز نجیب ایده ال فقط به دو عامل تعداد ذرات و دمابستگی دارد .( با هر دو رابطه مستقیم ) و به نوع گاز نجیب بستگی ندارد.

دلیل عدم وابستگی انرژی گرمایی گاز نجیب (و کلا گازهای ایده آل تک اتمی) به نوع گاز نجیب : چون گازهای نجیب ظرفیت گرمایی تقریبابرابر دارند پس انرژی گرمایی آن ها به نوع گاز نجیب بستگی ندارد.

دلیل وابستگی انرژی گرمایی گازنجیب به دما وتعداد ذرات :

نوع حرکات گرمایی گازهای نجیب، فقط به انرژی ناشی از حرکت انتقالی آن ها مربوط است که انرژی حرکت انتقالی نیز فقط به دما و تعداد ذرات سامانه دارای گازنجیب وابسته است . ازطرفی این انرژی جنبشی انتقالی هم ارز انرژی گرمایی گازنجیب است.

نتیجه این که در مقایسه انرژی گرمایی دو گازنجیب فقط دما و تعداد ذرات سامانه دارای این گازها موثرند .(با هر دو رابطه مستقیم)