Amintindu fizica - ceea ce este căldura specifică a apei?

Ode este una dintre substanțele cele mai uimitoare. În ciuda utilizării pe scară largă și universală, este - un adevărat mister al naturii. Ca unul dintre compușii de oxigen, apă, s - ar părea să fie caracteristici destul de mici , cum ar fi punctul de fierbere și punctul, căldura de vaporizare și m. P. înghețarea Dar acest lucru nu se întâmplă. Capacitatea Singur de apă, în ciuda a tot ceea ce este extrem de mare.

Apa este capabil de a absorbi o mare cantitate de căldură, practic, ea nu a fost încălzit - aceasta este caracteristicile sale fizice. Capacitatea termică specifică a apei mai mare decât căldura specifică a nisipului aproximativ de cinci ori, și de zece ori - de fier. Prin urmare, apa este un lichid de răcire naturală. proprietatea sa de a stoca mari cantități de energie face posibilă pentru a netezi fluctuațiile de temperatură de pe suprafața Pământului și ajusta condițiile termice în întreaga lume, și se întâmplă, indiferent de sezon.

Această proprietate unică a apei permite utilizarea sa ca agent de răcire în industrie și în casă. În plus, apa este în general disponibil și materii prime relativ ieftine.

Ceea ce se înțelege prin capacitatea de căldură? După cum știm din cursul termodinamicii, prin transfer de căldură este întotdeauna de la cald la rece a corpului. Aceasta implică o tranziție de la o cantitate de căldură, iar temperatura celor două corpuri, fiind starea lor caracteristică indică direcția schimbului. În timpul schimbului de căldură, de exemplu, un corp metalic, cu o greutate egală de apă la aceleași temperaturi inițiale ale metalului își schimbă temperatura este de câteva ori mai multa apa.

Dacă acceptăm postulatul declarația principală a termodinamicii - a două corpuri (izolate de la alții), atunci când un singur schimb de căldură dă, iar celălalt primește o cantitate egală de căldură, devine clar faptul că metalul și apa este complet diferit capacitatea de căldură.

Astfel, capacitatea calorică a apei (sau orice alt material) - o măsură a capacității substanței de a da (sau primi) o anumită cantitate de căldură în timpul răcirii (încălzire) per unitate de temperatură.

Căldura specifică a unei substanțe este considerată cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi unitatea acestui material (1 kg) este de 1 grad.

Cantitatea de căldură generată sau absorbită de către organism, este egală cu produsul valorilor diferențelor specifice de căldură, masa și temperatura. Se masoara in calorii. Un conținut caloric - și anume cantitatea de căldură care este suficientă pentru a încălzi 1 g de apă per 1 grad. Pentru comparație, căldura specifică a aerului - 0,24 cal / g ∙ ° C, alumină - 0,22, fier - 0,11, mercur - 0,03.

Capacitatea de încălzire a apei nu este o constantă. Odată cu creșterea temperaturii de la 0 la 40 de grade este ușor redusă (1.0074-0.9980), în timp ce toate celelalte substanțe din procesul de încălzire, aceasta crește caracteristice. In continuare, poate scădea cu o presiune tot mai mare (în adâncime).

După cum se știe, apa are trei stare agregat - lichid, solid (gheață) și gazoasă (vapori). În acest caz, căldura specifică de gheață este de aproximativ 2 ori mai mică decât cea a apei. Aceasta - apa principală, spre deosebire de alte substanțe, valori termice specifice care nu variază în stare solidă și topită. Care este secretul?

Faptul că gheața are o structură cristalină care este distrusă prin încălzire la o dată. Apa conține mici particule de gheață, compuse din mai multe molecule numite asociati. Atunci când porțiunea de apă încălzită din energia termică este cheltuită pentru distrugerea legăturilor de hidrogen din aceste formațiuni. Aceasta explică capacitatea de căldură neobișnuit de mare de apă. Complet conexiunea între moleculele sale sunt distruse numai în timpul trecerii apei în abur.

Capacitatea termică specifică de vapori de apă la o temperatură de 100 ° C nu este foarte diferită de cea a gheții , la 0 ° C. Acest lucru confirmă din nou corectitudinea acestei explicații. Capacitatea termică a aburului, deoarece căldura de gheață, acum a înțeles mult mai bine decât apa, pentru care nu au fost încă convenit oamenii de știință.