گرمای ویژه یک ماده به میزان انرژی حرارتیای که برای افزایش دمای یک گرم از آن ماده به اندازه یک درجه سانتیگراد نیاز است، گفته میشود. تفاوت در گرمای ویژه گرافیت و الماس به ساختار و نوع پیوندهای اتمی این دو شکل مختلف کربن برمیگردد.
### 1. ساختار گرافیت:
- گرافیت دارای ساختار لایهای است که در آن اتمهای کربن به صورت ششضلعیهایی در لایههای دوبعدی متصل شدهاند. این لایهها از طریق نیروهای واندروالسی ضعیفی به یکدیگر متصل میشوند.
- حمل و نقل حرارت در گرافیت از طریق ارتعاشات اتمهای کربن درون هر لایه (فونونها) صورت میگیرد. این ارتعاشات به راحتی درون لایهها منتقل میشوند، اما بین لایهها انتقال حرارت به دلیل نیروهای واندروالسی ضعیفتر است.
### 2. ساختار الماس:
- الماس دارای ساختار سهبعدی شبکه الماسی است که در آن هر اتم کربن به چهار اتم کربن دیگر از طریق پیوندهای کووالانسی قوی متصل شده است.
- حمل و نقل حرارت در الماس از طریق ارتعاشات در یک شبکه سهبعدی پیوسته صورت میگیرد که باعث میشود این ارتعاشات به طور مؤثرتری نسبت به گرافیت منتقل شوند.
### علت بالاتر بودن گرمای ویژه گرافیت نسبت به الماس:
1. نوع پیوند و ساختار: در گرافیت، به دلیل وجود ساختار لایهای و نیروهای واندروالسی بین لایهها، برای افزایش دما نیاز به انرژی بیشتری است. این نیروهای واندروالسی ضعیف، گرافیت را قادر میسازند که انرژی حرارتی را به شکل ارتعاشات لایهای جذب کند.