Atceroties fizika - kas ir īpatnējais siltums ūdens?

Ode ir viens no visvairāk apbrīnojamo vielām. Neskatoties uz plašo un universālai lietošanai, tas ir - īsta noslēpums dabas. Kā viens no savienojumiem ar skābekli, ūdeni, tas, šķiet, ir diezgan zems īpašības, piemēram, vārīšanās temperatūrai un saldēšanas punktu, vielas iztvaikošanas siltums un m. P. Bet tas nenotiek. Alone kapacitāte ūdens, par spīti visam, ir ļoti augsta.

Ūdens spēj absorbēt lielu daudzumu siltuma, viņa praktiski nav silda - tas ir tās fiziskās īpašības. Īpatnējā siltumietilpība ūdens augstāka nekā īpašā siltumu smiltīm apmēram piecas reizes, un desmit reizes - dzelzs. Tāpēc, ūdens ir dabisks dzesētāja. Tās īpašums uzglabāt lielu daudzumu enerģijas ļauj izlīdzināt svārstības temperatūras uz Zemes virsmas, un pielāgot termālos apstākļus visā pasaulē, un tas notiek neatkarīgi no sezonas.

Šī unikālā īpašība ūdens ļauj to izmantot kā dzesēšanas šķidrumu rūpniecībā un mājās. Turklāt ūdens ir plaši pieejami un salīdzinoši lētas izejvielas.

Kas ir domāts ar siltuma jaudu? Kā mēs zinām no kursa termodinamikas, siltuma pārneses vienmēr ir no karsta uz aukstu ķermeni. Tas ietver pāreju no siltuma daudzumu, un temperatūra abām struktūrām, kas ir to raksturo stāvoklis norāda virzienu apmaiņu. ar siltummaini savienotu laikā, piemēram, metāla korpuss ar tādu pašu svaru ūdenī pie vienādām starta temperatūru, metāla maina tā temperatūra ir vairākas reizes vairāk ūdens.

Ja mēs pieņemam postulātu par galveno paziņojumu termodinamikas - divu organizāciju (izolēts no citiem), kad karstums apmaiņas viens dod, bet otrs saņem vienādu siltuma daudzumu, kļūst skaidrs, ka metāls un ūdens ir pilnīgi atšķirīgs siltuma jaudu.

Tādējādi siltuma jauda ūdens (vai jebkurš materiāls) - pasākums spēju vielas sniegt (vai saņem), zināmu daudzumu siltuma dzesēšanu (apkures) vienībā temperatūras laikā.

Īpatnējā siltumietilpība vielas tiek uzskatīts siltuma daudzums nepieciešams, lai apsildītu vienību šī materiāla (1 kg), ir 1 grāds.

Par siltumenerģijas vai uzsūcas organismā summa, kas ir vienāda ar produkta vērtību konkrētu siltuma, masu, un temperatūras atšķirības. To mēra kaloriju. One kaloriju - proti, siltuma daudzums, kas ir pietiekams, lai uzsildītu 1 g ūdens uz 1 grādu. Salīdzinājumam, īpatnējais siltums no gaisa - 0,24 cal / g ∙ ° C, alumīnija - 0,22, dzelzs - 0,11, dzīvsudrabs - 0.03.

Siltums jauda ūdens nav nemainīgs. Ar pieaugošo temperatūru no 0 līdz 40 grādiem, nedaudz samazināta (no 1.0074 līdz 0.9980), bet visu pārējo vielu apkures procesā, šī raksturīgo palielinās. Turklāt, tas var samazināt ar pieaugošu spiedienu (dziļumā).

Kā zināms, ūdens ir trīs agregātstāvoklī - šķidruma, ciets (ledus) un gāzveida (tvaiku). Šajā gadījumā īpatnējā siltumietilpība ledus ir aptuveni 2 reizes mazāks nekā ūdens. Tas - galvenais ūdens atšķirībā no citām vielām, īpašās siltuma vērtības, kas nav atšķiras no cieto un kausētā stāvoklī. Kāds ir noslēpums?

Tas, ka ledus ir kristāliska struktūra, kas iznīcina, sildot uzreiz. Ka ūdens satur sīkas ledus, kas sastāv no vairākām molekulām, ko sauc par līdzstrādniekiem. Kad karstā ūdens daļu no siltumenerģijas tiek izlietota iznīcināšanu ūdeņraža saites šajos veidojumos. Tas izskaidro neparasti augstu siltuma jaudu ūdens. Pilnībā saistība starp tās molekulai iznīcina tikai pārejas uz ūdeni tvaikā laikā.

Īpatnējā siltumietilpība no ūdens tvaiku temperatūrā 100 ° C temperatūrā ir ne ļoti atšķiras no ledus 0 ° C. Tas vēlreiz apstiprina pareizību šo paskaidrojumu. Siltums jauda tvaika jo karstumā ledus, tagad saprot daudz labāk nekā ūdens, par kuriem zinātnieki vēl nav panākta vienošanās.