Содержание
Удельная теплоемкость воды – определение, таблица при различных температурах
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 230.
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 230.
Удельная теплоемкость — это физическая величина, которая используется для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания вещества до определенной температуры. При понижении температуры значение этой величины применяется для оценки количества теплоты, которое выделится в процессе охлаждения, а удельные теплоемкости различных веществ могут иметь значения, отличающиеся в десятки раз. Повседневная жизнь человека в значительной степени зависит от качества воды и ее параметров, в ряду которых удельная теплоемкость воды занимает важное место.
Общее определение удельной теплоемкости
Напомним, что передача энергии от одного тела к другому без совершения работы называется теплопередачей или теплообменом. Теплообмен происходит, когда тела имеют разные температуры. Величина энергии, переданная телу в результате теплообмена, называется количеством теплоты Q. В соответствии с первым законом термодинамики количество теплоты Q равно изменению внутренней энергии тела ΔU:
$ Q = ΔU $ (1).
Следует помнить, что количество теплоты определяет только изменение внутренней энергии, а не его конкретное значение. Полная величина внутренней энергии — это сумма потенциальной энергии взаимодействия частиц, из которых состоит физическое тело, и кинетической энергии их беспорядочного движения.
Рис. 1. Что такое теплообмен и теплопередача
Изменение внутренней энергии пропорционально массе тела m и изменению температуры:
$ Q = ΔU = c*m* ΔT $ (2),
где: $ΔT = T_k — T_н$ —разница между конечной и начальной температурами.
Коэффициент пропорциональности c в формуле (2) называется удельной теплоемкостью вещества:
$ c = {Q\over m* ΔT} $ (3).
В Международной системе СИ количество теплоты измеряется в джоулях, масса — в килограммах, а разница температур — в градусах Кельвина. 0 K] } $ (4).
Из формул (3), (4) следует, что величина удельной теплоемкости показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 кг вещества на 10K.
Раньше, до принятия в системе СИ в качестве единицы измерения энергии джоуля, использовалась специальная единица — калория (кал), равная количеству теплоты, которое нагревает 1 грамм воды на 1 градус Цельсия. Опытным путем определен, так называемый, механический эквивалент теплоты — соотношение между джоулем и калорией:
$ 1 кал = 4,2 Дж $
В настоящее время данную единицу используют при определении количества потребленной тепловой энергии в жилых домах и на предприятиях.
Значения удельных теплоемкостей для твердых, жидких и газообразных веществ определены с помощью физических измерений и сведены в справочные таблицы.
Рис. 2. Таблица значений удельной теплоемкости
Особенности удельной теплоемкости воды
Из приведенной таблицы видно, что у металлов значения теплоемкостей довольно низкие (например у свинца это 140 Дж/кг*0K), поэтому для нагрева металлических предметов требуются немного тепла. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг*0K, что на много больше аналогичных металлических параметров. Исследования показали, что это одно из самых высоких значений среди жидких материалов.
В твердом агрегатном состоянии вода (лед) имеет в два раза меньшее значение удельной теплоемкости — 2100 Дж/кг*0K, а в газообразном состоянии (водяной пар) — 2200 Дж/кг*0K.
Табличные значения для удельных теплоемкостей приводятся, как правило, для фиксированных температур в диапазоне 20-250С (нормальная или комнатная температура). Это связано с тем, что величина удельной теплоемкости зависит от температуры, что характерно не только для воды, но и для других веществ. На приведенном ниже графике показана экспериментально полученная зависимость удельной теплоемкости воды при различных температурах. Видно, что 00С до 370С теплоемкость воды снижается, а затем снова растет. Точное определение удельной теплоемкости воды производится с помощью приборов, называемых калориметрами.
Рис. 3. График зависимости удельной теплоемкости воды от температуры
Обладание водой максимальной величиной удельной теплоемкости приводит к следующим полезным применениям в различных сферах человеческой деятельности:
- Использование воды в отопительных системах домов в качестве теплоносителя, который долго сохраняет тепло;
- Охлаждение водой металлических деталей, которые нагреваются в процессе механической обработки;
- Вода является одним из самых эффективных средств пожаротушения. Во время контакта с пламенем она превращаясь пар, отнимает большое количество теплоты у горящих материалов;
- Скорость тушения пламени дополнительно повышает водяной пар, который обволакивая горящий предмет, препятствует поступлению кислорода, без которого горение прекращается. Кстати, огонь эффективнее тушить горячей водой, так как у горячей воды образование пара произойдет быстрее;
- В районах проживания, расположенных рядом с большими водоемами (морем или океаном) летом не бывает слишком жарко, а зимы не очень холодные. В течение лета вода, нагреваясь, накапливает большое количество тепла. А зимой происходит медленное (из-за большой теплоемкости) остывание, что и является причиной мягкого зимнего климата приморских городов.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали, что величина удельной теплоемкости показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 кг вещества на 10K. Значение удельной теплоемкости воды равно 4200 Дж/кг*0K при нормальных температурах. Имеется температурная зависимость теплоемкости воды от температуры. Точные значения этой величины получены экспериментально и приведены в справочниках в виде таблиц и графиков.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Айана Капсаргина
5/5
Оценка доклада
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 230.
А какая ваша оценка?
Большая теплоемкость — вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Большая теплоемкость воды имеет громадное значение в биологии, а именно: создаются благоприятные условия протекания биологических процессов в живых организмах в узких пределах температур 36 — 40 С, облегчается выравнивание температур между соседними тканями и клетками.
[1]
Большая теплоемкость воды имеет громадное значение в биологии, а именно: создаются благоприятные условия протекания биологических процессов в живых организмах в узких пределах температур 36 — 40 С, облегчается выравнивание температур между соседними тканями и клетками.
[2]
Распределение молекул воды вокруг ионов в растворе. Обратите внимание, что более электроотрицательные атомы кислорода молекул воды обращены в сторону катиона, а вокруг аниона они направлены, наоборот, наружу. Молекулы воды разделяют ионы и удерживают их на определенном расстоянии друг & т друга вследствие того, что в совокупности притяжение между ними и ионами сильнее, чем междукатионами и анионами. Не будь этого, ионы образовали бы твердый кристалл, как кристалл хорошо нам знакомой поваренной соли. В воде же соль растворяется.
[3] |
Большая теплоемкость воды сводит к минимуму происходящие в ней температурные изменения. Благодаря этому биохимические процессы протекают в меньшем интервале температур, с более постоянной скоростью, и опасность нарушения этих процессов от резких отклонений температуры грозит им не столь сильно. Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, обеспечивающей им довольно значительное постоянство условий.
[4]
Большая теплоемкость воды способствует сохранению постоянной температуры организма человека, 60 — 70 % массы которого она ет), причем оптимальная теплоемкость воды находится в 36 — ЗГС.
[5]
Благодаря большой теплоемкости воды и ее постоянному круговороту Мировой океан аккумулирует основное количество тепла, которое Земля получает от Солнца. Вода поглощает тепла на 25 — 50 % больше, чем суша.
[6]
Например, большая теплоемкость воды может быть объяснена распадом ассоциированных молекул при нагревании. Так как распад этих молекул сопровождается поглощением энергии, то при нагревании воды теплота расходуется не только на повышение температуры, но и на распад ассоциированных молекул.
[7]
Зависимость амплитуды внутригодового хода температуры поверхности воды от толщины прогреваемого слоя.
[8] |
Действительно, ввиду большой теплоемкости воды ее температура будет отставать от температуры воздуха.
[9]
Не меньшее значение имеет и аномально большая теплоемкость воды, из-за которой в зимнее время массы воды медленно остывают, а летом постепенно нагреваются, являясь таким образом регулятором температуры на земном шаре. Поверхностное натяжение и плотность воды определяют высоту, на которую она может подниматься по капиллярам. Это свойство обеспечивает движение воды в стеблях растений и стволах деревьев, другими словами — их жизнь.
[10]
Не меньшее значение имеет и аномально большая теплоемкость воды, из-за которой в зимнее время массы воды медленно остывают, а летом постепенно нагреваются, являясь, таким образом, регулятором температуры на земном шаре.
[11]
Интенсивность охлаждения грунтов не соответствует коэффициенту их теплопроводности, что объясняется большой теплоемкостью воды и тем, что грунтовые воды передают верхним слоям почвы теплоту от ее глубинных вечно теплых слоев. Кроме того, в условиях болот в известной мере сказывается и теплота, получающаяся от разложения органических веществ.
[12]
Содержимое сосуда нагревается более или менее равномерно и не слишком сильно из-за большой теплоемкости воды.
[13]
Температура около дна кипящего чайника гораздо выше, чем у основной массы воды.
[14] |
Кроме того, перегрето и дно чайника; однако нетрудно убедиться, что этим эффектом можно пренебречь ввиду большой теплоемкости воды.
[15]
Страницы:
1
2
Удельная теплоемкость воды
Знаете ли вы, почему врачи рекомендуют полоскания горла теплой водой для лечения язв, порезов или ран во рту? Или почему, когда ваша машина нагревается, вы заливаете водой патрубки радиатора автомобиля? Причина этого ни что иное, как удельная теплоемкость воды . Если вы окунули ноги в прохладную воду после прогулки по горячему песку на пляже, то спасибо удельной теплоемкости воды.
В сегодняшнем блоге все о том же – удельная теплоемкость воды и то, насколько она важна в вашей повседневной жизни. Однако, прежде чем рассказать вам о том же, начнем с определения теплоемкости, молярной теплоемкости и удельной теплоемкости. Если вы знаете эти термины, вы можете перейти к следующей части. Если нет, продолжайте читать!
Теплота, молярная и удельная теплоемкость
Хотя сегодня мы собрались здесь, чтобы обсудить все, что касается удельной теплоемкости воды , важно, чтобы перед этим вы точно знали, что такое удельная теплоемкость. Ниже вы можете найти все о том же. Да начнется прокрутка.
Пояснение терминов вперед
- Теплоемкость: Способность материала поглощать тепловую энергию.
- Молярная теплоемкость: Общее количество тепла (в джоулях), необходимое для повышения температуры 1 моля вещества на 1 кельвин.
- Удельная теплоемкость: Общее количество тепла (в калориях), необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус Цельсия.
Что такое теплоемкость?
Термин в физике, относящийся к форме энергии, часто называемой тепловой энергией. Как вы все знаете, энергия может переходить из одной формы в другую. Однако ни в коем случае нельзя его разрушать. Скорее, эта энергия сохраняется. Например, когда вы используете блендер на кухне, он преобразует электрическую энергию в механическую.
Согласно разделу физики, изучающему работу и энергию системы (термодинамика), чем выше температура определенного материала, тем больше количество тепловой энергии в нем. Далее, если данный материал больше в количестве, он будет обладать полной тепловой энергией. Каждый вид вещества, с которым вы сталкиваетесь, имеет определенную температуру, связанную с ним, в зависимости от его типа и количества.
Далее, когда мы говорим об атомарном уровне, вы можете знать, что когда вещество поглощает тепло, это заставляет его молекулы вибрировать. Кроме того, по мере дальнейшего повышения температуры энергия колебаний увеличивается еще больше. В случае твердых тел эти колебания происходят на месте молекул только потому, что они плотно упакованы.
Однако, когда молекулы начинают вибрировать в жидкости или газе, они могут вращаться и перемещаться из одного места в другое. Это потому, что молекулы имеют промежутки между ними в газах и жидкостях. Они не плотно упакованы. Такое устройство хранения является одной из причин того, что теплоемкость жидкостей и газов больше, чем у твердых тел.
Что такое молярная теплоемкость?
Молярная удельная теплоемкость или молярная теплоемкость (обозначение: Cn) — это общее количество тепла, необходимое для повышения температуры данного вещества (1 моль). Если говорить в единицах СИ, то это общее количество тепла (в джоулях), необходимое для повышения температуры вещества (1 моль), обычно на 1 кельвин. Формула молярной теплоемкости выглядит следующим образом:
Cn = Q/ΔT
В приведенной выше формуле Q и ΔT представляют тепло и изменение температуры соответственно. Кроме того, вы должны также знать единицу СИ этой теплоемкости. Это джоуль. Таким образом, вы можете выразить молярную теплоемкость в единицах Дж/моль·К. если мы свяжем молярную теплоемкость с удельной теплоемкостью, обсуждаемой ниже, можно сказать, что это удельная теплоемкость на единицу массы.
Что такое удельная теплоемкость?
Теперь давайте поговорим об основном термине, который вы должны знать при обсуждении конкретного теплоемкость воды . По определению, это общее количество тепла, необходимое для повышения температуры данной единицы массы вещества обычно на один градус. Давайте упростим это для вас. Когда вам нужно определить удельные теплотворные способности какого-либо вещества, вы можете сделать это таким образом.
Представьте себе два одинаковых материала, соприкасающихся друг с другом. Оба они изначально имеют разные температуры. Как только они соприкасаются, тепло от более теплого материала переходит к более холодному. Это происходит до тех пор, пока температура материалов А и В не станет одинаковой. По закону сохранения энергии теплота, полученная более холодным материалом, равна теплоте, отданной более теплым.
Вы можете заметить, что когда более холодное вещество поглощает тепловую энергию более теплого, его температура увеличивается. Однако, когда двум различным веществам, имеющим одинаковые массы, сообщается одинаковое количество теплоты, можно видеть, что повышение температуры обоих веществ различно. Это связано с разной теплоемкостью этих веществ.
Таким образом, теплоемкостью здесь называется количество теплоты, необходимое всему веществу для повышения его температуры на один градус. При этом, если масса данного вещества равна единице, теплоемкость вещества называется его удельной теплоемкостью или удельной теплоемкостью.
Молярная теплоемкость и удельная теплоемкость
Теперь, когда вы знаете, что такое молярная и удельная теплоемкость, давайте сравним их. В то время как первый указывает теплоемкость на моль, второй — теплоемкость на единицу массы.
Основные выводы из приведенных выше разделов
- Теплоемкостью называется количество тепла, которое необходимо добавить к веществу (1 моль), чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия.
- Теплоемкость твердых тел обычно ниже, чем у жидкостей и газов.
- Молярная теплоемкость указывает теплоемкость на моль молекулы. Его единицей СИ является джоуль, выраженный в единицах Дж/моль·К.
- Если масса данного вещества равна единице, то теплоемкостью вещества является удельная теплоемкость или удельная теплоемкость (УСТ).
- Таким образом, CSP можно определить как количество тепла, необходимое для нагревания 1 грамма материала на один градус Цельсия.
Что еще нужно знать об удельной теплоемкости Формула
Прежде чем обсуждать теплоемкость воды , давайте подробнее расскажем об удельной теплоемкости. Взгляните:
Формула удельной теплоемкости
Вы знаете, что формула для молярной теплоемкости (Cn) равна Q/ΔT. Вот и формула для удельной теплоемкости.
Q = C m ∆t
В приведенной выше формуле Q обозначает общее количество тепла, поглощаемого телом. С — удельная теплоёмкость вещества (она зависит от природы материала вещества), m — масса тела. Наконец, ∆t в формуле относится к повышению температуры.
Единица удельной теплоемкости
Вы также должны знать, что его единицей СИ является Дж кг-1 К-1. Также теплоемкость равна удельной теплоемкости, умноженной на массу вещества. Теперь, когда вы достаточно знаете об удельной теплоемкости, давайте перейдем к заключительной части статьи — удельной теплоемкости воды. Продолжай читать!
Какова удельная теплоемкость воды?
Мы уверены, что вы уже знаете, что одни вещи нагреваются быстро, а другие — медленнее. Что касается воды, то ее удельная теплоемкость довольно высока, и для повышения ее температуры требуется больше энергии. Это также означает, что он подпадает под категорию тех веществ, которые нагреваются медленно.
Итак, удельная теплоемкость воды велика. Но знаете ли вы его точную стоимость? Позвольте нам рассказать вам об этом. Точное значение удельной теплоемкости воды равно 4182 Дж/кг°С. Теперь вода довольно часто встречается и является важным веществом в нашей жизни. Поэтому существует особый способ определения общего количества тепловой энергии, необходимой для нагревания одного грамма воды на калорию (один градус Цельсия).
Обратите внимание, что указанные здесь калории сильно отличаются от тех, которые вы потребляете с пищей. Здесь это равно 1000 калорий. В связи с этим калории, относящиеся к пище, выражены в килокалориях (ккал). Итак, мы уже говорили вам, что удельная теплоемкость воды высока. Но знаете ли вы, что он даже выше, чем у большинства других распространенных веществ?
Да, вы не ошиблись. Сравним удельную теплоемкость некоторых материалов, часто встречающихся в нашей повседневной жизни:
Удельная теплоемкость некоторых других материалов
- Железо: 449 Дж/кг°C
- Древесина 1300 – 2400 Дж/кг°C
- Древесина дуба: 2400 Дж/кг°C
- Золото: 129 Дж/кг°C
- Воздух: 1005 Дж/кг°C
- Кожа: 1500 Дж/кг°C
- Оливковое масло: 1790 Дж/кг°C
- Бумага: 1336 Дж/кг°C
- Поваренная соль: 880 Дж/кг°C
- Кварцевый песок: 830 Дж/кг°C
- Сталь: 490 Дж/кг°C
Из вышеприведенного списка видно, что удельная теплоемкость всех них ниже 4182 Дж/кг°C – удельной теплоемкости воды. Теперь позвольте нам рассказать вам причину этого. Химически вода, имеющая химическую формулу h3O, имеет два атома водорода (H+) и один атом кислорода (O-). Оба атома Н связаны с атомом О ковалентными связями.
Кислород здесь электроотрицательный. Следовательно, он притягивает общие электроны в ковалентной связи. Здесь вы должны отметить, что каждый электроотрицательный атом может притягивать к себе электроны. Это связано с тем, что одна сторона (с H) имеет частично положительный заряд, а другая — частично отрицательный заряд.
Мы уже знаем, что противоположные заряды естественным образом притягиваются друг к другу, и здесь происходит то же самое, что приводит к образованию слабой водородной связи. Из-за этой более слабой водородной связи молекулы воды могут течь мимо себя и связываться друг с другом. Таким образом, они постоянно образуют и разрывают связи, что приводит к высокой удельной теплоемкости воды.
Теперь, когда вы нагреваете воду, эта энергия разделяется. Часть ее используется водой для разрыва ее связей, а часть энергии нагревает ее. Именно по этой причине воде требуется больше энергии для нагревания, чем любому другому родственному веществу. Давайте возьмем пример пляжа здесь. Если вы когда-нибудь были на пляже в солнечный день, вы могли заметить его горячий песок.
Когда вы идете по этому горячему песку, вы часто идете к воде, чтобы охладить ноги. А теперь, в тот же день, когда песок горячий, задумывались ли вы, почему вода прохладная? Мы расскажем вам ответ. Это удельная теплоемкость воды (4182 Дж/кг°С) и песка (830 Дж/кг°С). У первых высокая теплоемкость, у вторых низкая.
Благодаря этому температура песка повышается даже при меньшей энергии, чем вода. Их источником энергии здесь является солнце, которое обеспечивает более или менее постоянную норму энергии. Опять же, поскольку вода имеет высокую удельную теплоемкость, ей нужно больше этой энергии, чтобы поднять ее температуру на один градус Цельсия, и вы можете наслаждаться прохладной водой на пляже даже в палящий жаркий день.
Основные преимущества высокой удельной теплоемкости воды
Вы знаете, что вода обладает самой высокой теплоемкостью среди большинства других веществ и всех жидкостей. Вы же понимаете, что из-за удельной теплоемкости воды она долго не только нагревается, но и остывает. Это качество воды имеет много преимуществ в нашей повседневной жизни. Посмотрим, чем нам выгодна высокая удельная теплоемкость воды. Посмотрите:
Вода используется для припарки.
Преимущество высокой удельной теплоемкости воды заключается в ее использовании для заваривания. Для горячего/лечебного припарки используются грелки. Это связано с тем, что горячая вода имеет тенденцию оставаться горячей в течение длительного времени, независимо от того, выделяет ли она при этом большое количество тепла. Далее, принимая горячую ванну, вы также замечали, что вода остается горячей дольше, чем на полу в ванной. Всему виной удельная теплоемкость воды.
Вода используется для защиты посевов.
Последним преимуществом высокой удельной теплоемкости воды в нашем списке является ее использование для защиты сельскохозяйственных культур. В зимний сезон вы можете встретить фермеров, которые ночью заливают свои поля водой. Так как вода остывает не так быстро, она защищает урожай от заморозков. Если не наливать эту воду в холодную ночь, температура возле посевов может упасть совсем низко – в некоторых странах; она даже падает ниже 00С.
Из-за этого внезапного падения температуры ночью и отсутствия воды, чтобы ее контролировать, прожилки растений замерзают. Теперь лед занимает больший объем, чем вода (из-за аномального расширения воды). В результате жилки растений могут лопнуть, а урожай погибнет. Опрыскивание посевов водой – самое простое и доступное решение, позволяющее предотвратить падение температуры вокруг посевов ниже 00С в ночное время.
Вода используется для хранения вин и соков в бутылках.
Еще одним преимуществом высокой удельной теплоемкости воды является хранение бутылок из-под сока и вина. Особенно это касается холодных стран. Здесь под воду помещают бутылки из-под сока и вина. Предотвращает замерзание содержимого бутылок в течение длительного времени. Так, из-за высокой удельной теплоемкости воды содержимое бутылок с вином и соком требует много времени, чтобы их температура упала до нуля градусов Цельсия и ниже.
Вода отвечает за сухопутные и морские бризы.
Как упоминалось ранее, удельная теплоемкость воды больше, чем у песка. Это в пять раз больше, чем песка. Из-за этого на его обогрев уходит гораздо больше времени и энергии, чем на него. Также, благодаря этому качеству, ему помогают сухопутные и морские бризы. Расскажем как. Когда дело доходит до морского бриза, процесс выглядит следующим образом.
Днем, когда солнце дает максимальное тепло, суша прогревается намного быстрее, чем море (опять же из-за удельной теплоемкости). Когда земля нагревается, горячий воздух поднимается и движется к морю, а прохладный воздух с моря занимает свое место на суше. Это порождает охлаждающий морской бриз. И именно поэтому воздух на берегу моря днем прохладный.
Теперь после захода солнца воздушная масса над морем теряет тепло медленнее, чем воздушная масса над сушей. Так как воздух над морем более горячий, он поднимается и движется к суше. Прохладный воздух над сушей затем занимает место теплого воздуха над морем. Это меняет то, что произошло ранее в течение дня, и формирует наземный бриз, который дует с суши в море.
Вода используется для улучшения кровообращения.
Еще одним преимуществом высокой удельной теплоемкости воды является ее сосудорасширяющее действие. Это означает, что когда горячая вода соприкасается с любой частью нашего тела, она расширяет кровеносные сосуды, тем самым усиливая кровообращение.
Такое качество воды является одной из причин, по которой врачи рекомендуют полоскания горла теплой водой для более быстрого заживления таких повреждений, как язвы, порезы и раны во рту. Кроме того, как упоминалось в медицинских припарках, компресс с горячей водой может помочь расслабить мышцы и уменьшить боль.
Подводя итоги
Удельная теплоемкость воды очень высока и почти выше, чем у большинства жидкостей. Из-за этого ему требуется больше времени для нагрева и столько же времени для потери тепла. Это качество воды весьма полезно в нашем повседневном использовании. Удельная теплоемкость воды служит человечеству во многих целях: от защиты нашей пищи до сосудорасширяющего средства. Однако учтите, что разные виды воды (морская и водопроводная) могут иметь разную удельную теплоемкость.
2.14: Вода — высокая теплоемкость
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 12669
- Безграничный
- Безграничный
Цели обучения
- Объясните биологическое значение высокой удельной теплоемкости воды
Высокая теплоемкость воды
Способность молекулы поглощать тепловую энергию называется теплоемкостью и может быть рассчитана по уравнению, показанному на рисунке. Высокая теплоемкость воды — это свойство, обусловленное водородными связями между молекулами воды. При поглощении тепла водородные связи разрываются, и молекулы воды могут свободно двигаться. При понижении температуры воды образуются водородные связи и выделяется значительное количество энергии. Вода обладает наибольшей удельной теплоемкостью среди всех жидкостей. Удельная теплоемкость определяется как количество тепла, которое должен поглотить или отдать один грамм вещества, чтобы изменить его температуру на один градус Цельсия. Для воды это количество составляет одну калорию или 4,184 Дж. В результате вода долго нагревается и долго охлаждается. На самом деле удельная теплоемкость воды примерно в пять раз больше, чем у песка. Это объясняет, почему суша остывает быстрее, чем море.
C=QΔT.C=QΔT.
Устойчивость к резким перепадам температуры делает воду прекрасной средой обитания, позволяющей организмам выживать, не подвергаясь сильным колебаниям температуры. Кроме того, поскольку многие организмы в основном состоят из воды, свойство высокой теплоемкости позволяет строго регулировать внутреннюю температуру тела. Например, температура вашего тела не падает резко до той же температуры, что и температура наружного воздуха, когда вы катаетесь на лыжах или играете в снегу. Благодаря высокой теплоемкости вода используется теплокровными животными для более равномерного рассеивания тепла в их телах; он действует аналогично системе охлаждения автомобиля, перенося тепло из теплых мест в холодные, заставляя тело поддерживать более равномерную температуру.
Ключевые моменты
- Вода обладает самой высокой теплоемкостью среди всех жидкостей.
- Океаны остывают медленнее, чем суша, из-за высокой теплоемкости воды.
- Чтобы изменить температуру 1 грамма воды на 1 градус Цельсия, требуется 1,00 калории.
Ключевые термины
- теплоемкость : способность вещества поглощать тепловую энергию
- удельная теплоемкость : количество тепла в калориях, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус Цельсия
Эта страница под названием 2.