Vzpomínka na fyziku - jaká je měrná tepelná kapacita vody?

Ode je jedním z nejúžasnějších látky. Navzdory rozšířenému a univerzální použití, je - skutečný tajemství přírody. Jako jeden ze sloučenin kyslíku, vody, se zdá být velmi nízké charakteristiky, jako je bod varu a bod mrazu, výparné teplo a m. P., ale to se nestane. Alone kapacita vody, navzdory všemu, je velmi vysoká.

Voda je schopna absorbovat velké množství tepla, byla prakticky neohřívá - je to jeho fyzikální vlastnosti. Měrná tepelná kapacita vody vyšší, než je měrná tepelná kapacita písku o pětkrát a desetkrát - železo. Z tohoto důvodu, voda je přírodní chladivo. Její majetek pro ukládání velkých objemů energie umožňuje vyhladit kolísání teploty na zemském povrchu a upravit teplotní podmínky po celém světě, a to se děje bez ohledu na sezónu.

Tato jedinečná vlastnost vody umožňuje jeho použití jako chladivo v průmyslu a v domácnostech. Navíc, voda je obecně dostupné a relativně levné suroviny.

Co se rozumí pod pojmem tepelná kapacita? Jak je známe z průběhu termodynamiky, přenosu tepla je vždy z tepla do chladného těla. To zahrnuje přechod od množství tepla, a teplota dvou těles, přičemž jejich charakteristika stav označuje směr výměny. Během výměny tepla, například kovové tělo se stejnou hmotností vody při stejné počáteční teploty kovu se mění jeho teplota je několikrát více vody.

Jestliže přijmeme postulát hlavního prohlášení termodynamiky - ze dvou těles (izolované od ostatních), kdy k výměně tepla, kdo dává a druhý dostane stejné množství tepla, je zřejmé, že kov a voda je úplně jiná tepelná kapacita.

To znamená, že tepelná kapacita vody (nebo jakýkoli jiný materiál) - míra schopnosti látky, čímž se získá (nebo přijímat) určité množství tepla v průběhu chlazení (topení) na jednotku teploty.

Specifické teplo látky se považuje za množství tepla nutné k ohřátí jednotky tohoto materiálu (1 kg) je 1 stupeň.

Množství tepla generovaného nebo absorbována v těle, se rovná součinu hodnot specifických rozdílů tepla, hmotnost, teplota. To se měří v kalorií. Jedna kalorie - a to je množství tepla, které je dostatečné k ohřevu 1 g vody na 1 stupeň. Pro srovnání, specifické teplo vzduchu - 0,24 cal / g ∙ ° C, oxid hlinitý - 0,22, železo - 0,11, rtuť - 0,03.

Tepelná kapacita vody, není konstantní. Se zvyšující se teploty od 0 do 40 stupňů je mírně snížena (od 1.0074 do 0.9980), zatímco všechny ostatní látky v procesu zahřívání tato vlastnost zvyšuje. Dále může snižovat se zvyšujícím se tlakem (do hloubky).

Jak je známo, voda má tři skupenství - kapalina, pevná látka (led) a plynné (pára). V tomto případě je specifické teplo ledu je asi 2 krát nižší než voda. Toto - hlavní voda na rozdíl od ostatních látek, specifické hodnoty tepla, které se neliší v pevném a roztaveném stavu. Jaké je tajemství?

Skutečnost, že led má krystalickou strukturu, která je zničen zahříváním najednou. Voda obsahuje malé částice ledu, sestávající z několika molekul zvaných spolupracovníci. Po zahřátí část vody z tepelné energie se vydává pro zničení vodíkových vazeb v těchto útvarech. To vysvětluje neobvykle vysokou tepelnou kapacitu vody. Plně spojení mezi svými molekulami jsou zničeny pouze při přechodu vody do páry.

Měrná tepelná kapacita vodní páry při teplotě 100 ° C, není příliš odlišný od ledu se při teplotě 0 ° C. To opět potvrzuje správnost tohoto vysvětlení. Tepelná kapacita páry jako teplo ledu, nyní chápat mnohem lépe než voda, pro které vědci dosud nebyly dohodnuté.