Recordant la física - el que és la calor específica de l'aigua?

Oda és una de les substàncies més sorprenents. Malgrat l'ús generalitzat i universal, que és - un veritable misteri de la natura. Com un dels compostos d'oxigen, aigua, semblaria ser característiques molt baixes, com ara punt d'ebullició i punt, calor de vaporització i m. P. gelada, però això no passa. la capacitat d'aigua sola, malgrat tot, és extremadament alta.

L'aigua és capaç d'absorbir una gran quantitat de calor, que pràcticament no s'escalfa - es tracta de les seves característiques físiques. capacitat de calor específica de l'aigua més alt que la calor específica de la sorra al voltant de cinc vegades, i deu vegades - ferro. Per tant, l'aigua és un refrigerant natural. La seva propietat d'emmagatzemar grans quantitats d'energia fa que sigui possible per suavitzar les fluctuacions de la temperatura a la superfície de la Terra i ajustar les condicions tèrmiques a tot el món, i ocorre independentment de la temporada.

Aquesta propietat única d'aigua permet el seu ús com a refrigerant en la indústria i en la llar. A més, l'aigua està generalment disponible i matèries primeres relativament barates.

El que s'entén per capacitat calorífica? Com sabem pel curs de la termodinàmica, transferència de calor és sempre de calent a fred del cos. Això implica una transició d'una quantitat de calor, i la temperatura dels dos cossos, sent el seu estat característic indica la direcció del canvi. Durant l'intercanvi de calor, per exemple, un cos de metall amb un pes igual d'aigua a les mateixes temperatures inicials del metall canvia la seva temperatura és diverses vegades més aigua.

Si acceptem el postulat de la declaració principal de la termodinàmica - de dos cossos (aïllat dels altres), quan l'intercanvi de calor dóna i l'altre rep una quantitat igual de calor, es fa evident que el metall i l'aigua és completament diferent capacitat calorífica.

Per tant, la capacitat calorífica de l'aigua (o qualsevol material) - una mesura de la capacitat de la substància per donar (o rebre) una certa quantitat de calor durant el refredament (calefacció) per unitat de temperatura.

La calor específica d'una substància es considera la quantitat de calor requerida per escalfar la unitat d'aquest material (1 kg) és d'1 grau.

La quantitat de calor generada o absorbit pel cos, és igual al producte dels valors de les diferències específiques de calor, la massa i la temperatura. Es mesura en calories. Una caloria - això és, la quantitat de calor que és suficient per escalfar 1 g d'aigua per 1 grau. Per a la comparació, la calor específica de l'aire - 0,24 cal / g ∙ ° C, alúmina - 0,22, ferro - 0,11, mercuri - 0,03.

La capacitat calorífica de l'aigua no és una constant. Amb l'augment de temperatura de 0 a 40 graus es redueix lleugerament (1,0074-,9980), mentre que totes les altres substàncies en el procés d'escalfament, aquesta característica augmenta. A més, es pot disminuir amb l'augment de pressió (en profunditat).

Com és sabut, l'aigua té tres estat d'agregació - líquid, sòlid (gel) i gasós (vapor). En aquest cas la calor específica del gel és d'aproximadament 2 vegades menor que la de l'aigua. Això - el principal d'aigua a diferència d'altres substàncies, els valors de calor específica que no varien en l'estat sòlid i fos. Quin és el secret?

El fet que el gel té una estructura cristal·lina que és destruït per l'escalfament alhora. L'aigua conté petites partícules de gel, que consta de diverses molècules anomenades associats. Quan la porció d'aigua calenta de l'energia tèrmica es gasta per a la destrucció dels enllaços d'hidrogen en aquestes formacions. Això explica la capacitat inusualment alta de calor de l'aigua. connexió entre les seves molècules completament es destrueixen només durant la transició d'aigua en vapor.

capacitat de calor específica del vapor d'aigua a una temperatura de 100 ° C no és molt diferent de la del gel a 0 ° C. Això confirma de nou l'exactitud d'aquesta explicació. La capacitat calorífica del vapor com la calor de gel, ara s'entén molt millor que l'aigua, per als quals encara no s'han acordat els científics.