fajhő egységnyi (1 kg) tömegű anyag hőmérsékletét 1 °C fokkal
növelő energia. Az anyag energiát tároló képességének a mutatója. Minél nagyabb
az anyag energiatároló képessége, vagyis a fajhője, annál több hő szükséges a
hőmérsékletének emeléséhez.
A fajhő jele: c; egyenlő a hő (Q) és a tömeg,
hőmérséklet-változás szorzatának hányadosával (c = Q / m × DT;
m a tömeg, DT a
hőmérséklet változása). Mértékegysége: kJ/kg°C.
Például a víz fajhője 4,16 kJ/kg°C; ez azt
jelenti, hogy 1 kg víz hőmérsékletének 1 °C-kal való emeléséhez 4,16 kJ energia
szükséges. Az emberi test fajhője 3,5 kJ/kg°C – ennek alapján (ha figyelmen
kívül hagyjuk a környezeti vízveszteséget) egy 75 kg tömegű ember test
hőmérsékletének 1 fokkal való emeléséhez 245 kJ energia szükséges.
Testünk ezt az
energiát a táplálékkal veszi fel. A táplálékkal felvett hő a szervekben nem
azonos hőmérsékletet hoz létre, mert a szervek fajhőjében vannak különbségek,
például a tüdő térfogati fajhője 2,24 MJ/m3°C, a májé pedig 3,78
MJ/m3°C.
A
belső energiának a hőmérséklet változására (DT) bekövetkező
átalakulását (DUT) a DUT = c × m
× DT (a c a fajhő, az m az anyag tömege)
egyenlettel számoljuk ki. Vagyis a belső energia változása egyenlő a fajhő, a
tömeg és a hőmérsékletváltozás szorzatával kapott mennyiséggel. Mivel a belső
energia változása azonos az átadott hőmennyiséggel (Q), az átadott
hőmennyiséget szintén a Q = c × m × DT képlettel adjuk
meg.
mólnyi fajhő Vonatkoztathatjuk a fajhőt egységnyi anyagmennyiségre
(mólra) is; ezt nevezzük mólnyi fajhőnek (régi neve: mólhő). A mólnyi fajhő 1
mólnyi anyagmennyiség hőmérsékletét 1 °C-kal növelő hőmennyiség (energia)
számértéke. Jele: cm, mértékegysége: kJ / mol°C. A belső energiának
a hőmérséklet változására (DT) bekövetkező mól szerinti
átalakulását a DUT = c × mol × DT
(a c a fajhő) egyenlettel számoljuk ki. Vagyis a belső energia mólnyi
változása egyenlő a fajhő, a mol és a hőmérsékletváltozás szorzatával.
térfogati fajhő 1 térfogategységnyi (m3) anyag hőmérsékletét
1 °C-kal növelő hőmennyiség (energia) számértéke; egységnyi térfogatra
vonatkoztatott fajhő. Jele: cv, mértékegysége: kJ/m3°C. A
belső energiának a hőmérséklet változására (DT) bekövetkező
térfogat szerinti átalakulását a DUT = c × m3
× DT (a c a fajhő) egyenlettel számoljuk ki. Vagyis
a belső energia térfogatnyi változása egyenlő a fajhő, a térfogat és a
hőmérsékletváltozás szorzatával. Az élettani folyamatok fizikai leírásánál
rendszerint a térfogati fajhőt alkalmazzuk, például ha azt akarjuk tudni, hogy
bizonyos vérátáramlás, levegőáramlás mekkora hőmérsékletváltozást idéz elő a
szövetekben. A fajhő és a térfogat fajhő értéke lényegesen eltér, például a
levegő egységnyi tömegre vonatkoztatott fajhője 1,0 kJ/kg°C, az egységnyi
térfogatra számított pedig 1200 kJ/m3°C.
mol mole (mol) az
anyag mennyiségének SI-alapegysége (egységnyi
anyagmennyiség). Jele: mol, egyenlő az Avogadro-állandóval: 6.02 × 1023,
vagyis valamely elem 1 mol-jában 6.02 × 1023 atom; egy vegyület 1
mol-jában 6.02 × 1023 molekula van, azaz a mól az atomszám/molekulaszám
szerinti anyagmennyiség.
Valamely elem vegyület 1 mol-ja atomot/molekulát
tartalmaz, mint amennyi 12 g szénben van. Különböző anyagok azonos mólnyi
mennyiségében tehát azonos számú atom/molekula van.
(1 mmol [10-3 mol] = 6,02 × 1020,
1 μmol [10-6 mol] = 6,02 × 1017, 1 nmol [10-9
mol] = 6,02 × 1014)
Egy
elem mólnyi mennyisége grammokban kifejezve = az elem viszonyított
atomtömegével, pl. 1 mól nátrium = 23 g. Hasonlóan, valamely vegyület mólnyi
mennyisége grammokban kifejezve = a vegyület viszonyított molekulatömegével,
pl. 1 mól víz = 18 g.
A
vegyfolyamatok a mólszámmal könnyen leírhatók, mert független a külső
viszonyoktól, pl. nyomás, hőmérséklet.
mólnyi mennyiség* (mólmennyiség,
móltömeg) (mole quantity) (→mennyiség)