In Erinnerung an die Physik – was ist die spezifische Wärme des Wassers?

Ode ist eine der erstaunlichsten Substanzen. Trotz des weit verbreiteten und universellen Einsatz, es ist – ein echtes Geheimnis der Natur. Als einer der Verbindungen von Sauerstoff, Wasser, so scheint es ziemlich niedrig Eigenschaften wie zu sein Siedepunkt und Gefrierpunkt, Verdampfungswärme und m. P. Aber dies geschieht nicht. Allein Kapazität von Wasser, trotz allem ist extrem hoch.

Wasser ist in der Lage, eine große Menge an Wärme zu absorbieren, wurde sie praktisch nicht erhitzt – das ist seine physikalischen Eigenschaften. Spezifische Wärmekapazität von Wasser höher als die spezifische Wärme des Sandes etwa fünfmal und zehnmal – Eisen. Daher Wasser ist ein natürliches Kühlmittel. Seine Eigenschaft große Mengen an Energie zu speichern, macht es möglich, Schwankungen der Temperatur der auf der Erdoberfläche zu glätten und die thermischen Bedingungen in der ganzen Welt anpassen, und es geschieht unabhängig von der Jahreszeit.

Diese einzigartige Eigenschaft von Wasser ermöglicht seine Verwendung als Kühlmittel in der Industrie und im Haushalt. Darüber hinaus ist Wasser allgemein verfügbar und relativ billige Rohstoffe.

Was ist mit der Wärmekapazität gemeint? Wie wir aus dem Verlauf der Thermodynamik wissen, ist die Wärmeübertragung immer von warm nach kalt dem Körper. Dies beinhaltet einen Übergang von einer Menge von Wärme, und die Temperatur der beiden Körper, deren charakteristische Zustand ist, um die Richtung des Wechsel anzeigt. Während der Wärmeaustausch, beispielsweise ein Metallkörper mit einem gleichen Gewicht von Wasser bei den gleichen Anfangstemperaturen des Metalls verändert seine Temperatur ist ein Vielfaches mehr Wasser.

Wenn wir das Postulat der Hauptaussage der Thermodynamik übernehmen – von zwei Körpern (isoliert von anderen), wenn der Wärmeaustausch man gibt und der andere erhält eine gleiche Menge an Wärme, wird deutlich, dass das Metall und das Wasser ist völlig unterschiedliche Wärmekapazität.

Somit ist die Wärmekapazität von Wasser (oder jedes Material) – ein Maß für die Fähigkeit der Substanz zu erhalten (oder zu empfangen) , um eine bestimmte Menge an Wärme während des Kühlens (Heizung) pro Einheitstemperatur.

Spezifische Wärme einer Substanz wird die Wärmemenge, als erforderlich, um die Einheit dieses Materials zu erwärmen (1 kg) ist 1 Grad.

Die Menge an Wärme, die durch den Körper erzeugt oder absorbiert wird, ist gleich dem Produkt der Werte der spezifischen Wärme, Masse und Temperaturunterschiede. Es wird in Kalorien gemessen. Eine Kalorie – nämlich die Wärmemenge, die ausreichend ist, zu erhitzen, 1 g Wasser pro 1 Grad. Zum Vergleich wird die spezifische Wärme von Luft – 0,24 cal / g ∙ ° C, Aluminiumoxid – 0,22, Eisen – 0,11, Quecksilber – 0,03.

Die Wärmekapazität des Wassers ist nicht konstant. Mit zunehmender Temperatur im Bereich von 0 bis 40 Grad leicht verringert (1,0074 bis 0,9980), während alle anderen Stoffe in dem Heizprozess, diese Charakteristik erhöht. Ferner kann es bei steigendem Druck (in der Tiefe) verringern.

Wie bekannt ist, hat drei Wasseraggregatzustand – flüssig, fest (Eis) und gasförmiger (Dampf). In diesem Fall von Eis der spezifische Wärme etwa 2-mal niedriger als die von Wasser. Diese – die Hauptwasser Im Gegensatz zu anderen Substanzen, spezifischen Wärmewerte, die in dem festen und geschmolzenen Zustand nicht variieren. Was ist das Geheimnis?

Die Tatsache, dass das Eis eine kristalline Struktur aufweist, die auf einmal durch Erhitzen zerstört wird. Das Wasser enthält kleine Eispartikel, bestehend aus mehreren Molekülen assoziiert genannt. Wenn erwärmte Wasser Teil der Wärmeenergie wird zur Zerstörung der Wasserstoffbindungen in diesen Formationen verbracht. Dies erklärt die ungewöhnlich hohe Wärmekapazität von Wasser. Fully Verbindung zwischen seinen Molekülen werden nur beim Übergang von Wasser in Dampf zerstört.

Spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 ° C ist nicht sehr verschieden von dem das Eis bei 0 ° C. Das wiederum die Richtigkeit dieser Erklärung bestätigt. Die Wärmekapazität von Dampf als Wärme Eis, verstand jetzt viel besser als Wasser, für die Wissenschaftler noch nicht vereinbart.