تسخن المواد المختلفة بمعدلات متفاوتة. يستغرق الماء وقتًا طويلاً حتى يغلي، بينما يسخن المعدن بسرعة. يُعبّر عن هذا الاختلاف بالحرارة النوعية، وهي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة وحدة كتلة من المادة درجة واحدة. يتميز الماء بحرارة نوعية عالية، تبلغ حوالي 4.18 جول لكل غرام لكل درجة مئوية. أما النحاس، فيتميز بحرارة نوعية منخفضة، تبلغ حوالي 0.39 جول لكل غرام لكل درجة مئوية. ولهذا السبب، يسخن إناء النحاس أسرع من الماء الموجود بداخله.

تُعدّ الحرارة النوعية مهمة في العديد من المجالات. ففي علم المناخ، تُساهم الحرارة النوعية العالية للماء في تلطيف درجات الحرارة الساحلية، حيث يمتص المحيط الحرارة ويُطلقها ببطء، مما يجعل المناخ الساحلي أكثر اعتدالًا من المناخ الداخلي. وفي الهندسة، تُستخدم الحرارة النوعية لتصميم أنظمة التبريد والمبادلات الحرارية. وفي الطهي، تُفسّر سبب سخونة المقلاة المعدنية بسرعة بينما ينضج الطعام بداخلها ببطء. ترتبط الحرارة النوعية بالسعة الحرارية، وهي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جسم كامل درجة واحدة. تعتمد السعة الحرارية على الكتلة، بينما لا تعتمد الحرارة النوعية عليها، فهي خاصية مكثفة، أي أنها لا تعتمد على كمية المادة.

حقائق الحرارة النوعية

• Definition. التسخين لرفع وحدة الكتلة بمقدار درجة واحدة.
• Units. J/g°C or J/kg·K.
• Water. 4.18 J/g°C، مرتفع.
• Copper. 0.39 J/g°C، منخفض.
• Applications. المناخ، الهندسة، الطبخ.

الحرارة النوعية ليست هي نفسها السعة الحرارية. الحرارة النوعية تُقاس لكل وحدة كتلة، بينما السعة الحرارية تُقاس للجسم بأكمله.