Се сеќаваме на физиката - што е топлотниот капацитет на водата?

Ода е една од најубавите супстанции. И покрај широко распространетата употреба и широко распространета употреба, таа е вистинска мистерија на природата. Како една од кислородните соединенија, водата, се чини, треба да има многу ниски карактеристики, како што се температурата на вриење и замрзнување, топлината на испарувањето, итн. Но, тоа не се случи. Само топлината на водата, и покрај сè, е исклучително висока.

Водата е способна да апсорбира огромна количина на топлина, додека себе практично не грее - ова е неговата физичка особина. Специфична топлина на вода над топлотниот капацитет на песок е околу пет пати, а десет пати - железо. Затоа, водата е природна течност за ладење. Нејзината сопственост за акумулирање на голема количина на енергија овозможува да се изедначат температурните флуктуации на површината на Земјата и да се регулира термичкиот режим во рамките на целата планета, а тоа се случува без оглед на сезоната.

Ова уникатно својство на вода овозможува да се користи како средство за ладење во индустријата и дома. Покрај тоа, водата е генерално на располагање и релативно евтини суровини.

Што се подразбира со топлината? Како што е познато од текот на термодинамиката, пренос на топлина секогаш се случува од топло до ладно. Во овој случај зборуваме за транзиција на одредена количина на топлина, а температурата на двете тела, како карактеристика на нивната состојба, го покажува насоката на оваа размена. Во процесот на размена на топлина, на пример, метално тело со вода со еднаква маса при исти почетни температури, металот ја менува својата температура неколку пати повеќе од водата.

Ако за постулатот прифатиме основна изјава за термодинамика - од две тела (изолирани од други), со една размена на топлина, а другата добива еднаква количина на топлина, станува јасно дека металот и водата имаат сосема различни топлински капацитети.

Така, топлината на водата (како и на секоја супстанција) е индикатор кој ја карактеризира способноста на дадена супстанција да даде (или да добие) одредена количина на топлина по ладењето (греењето) по единица температура.

Специфичен топлински капацитет на супстанцијата е количината на топлина потребна за загревање на единица на оваа супстанција (1 килограм) за 1 степен.

Количината на топлина ослободена или апсорбирана од телото е еднаква на производот на специфичната топлина, маса и температурна разлика. Се мери со калории. Една калорија е токму количината на топлина што е доволно за да се загрее 1 g вода по 1 степен. За споредба: специфична топлина на воздухот - 0,24 калории / g ∙ ° C, алуминиум - 0,22, железо - 0,11, жива - 0,03.

Топлотниот капацитет на вода не е константен. Со зголемување на температурата од 0 до 40 степени, тоа малку се намалува (од 1.0074 до 0.9980), додека за сите други супстанции оваа карактеристика се зголемува во процесот на загревање. Покрај тоа, може да се намали со зголемен притисок (на длабочина).

Како што е познато, водата има три агрегатни состојби - течни, цврсти (мраз) и гасовити (пареа). Специфичната топлина на мразот е приближно 2 пати пониска од онаа на вода. Во ова - главната разлика меѓу водата и другите супстанции, чиј специфичен топлински капацитет не се менува во цврста и стопена состојба. Што е тајната овде?

Факт е дека мразот има кристална структура која веднаш не се распаѓа кога се загрева. Водата содржи мали честички од мраз, кои се состојат од неколку молекули и се нарекуваат соработници. Кога водата се загрева, дел од топлинската енергија се троши за уништување на водородните врски во овие формации. Ова го објаснува невообичаено високиот топлински капацитет на вода. Целосно врските меѓу неговите молекули се уништуваат само со премин на вода во пареа.

Специфичната топлина на водена пареа на температура од 100 ° C речиси не се разликува од онаа на мразот на 0 ° C. Ова повторно ја потврдува точноста на ова објаснување. Капацитетот на топлината на пареа, како топлината на мразот, сега е проучен многу подобро од водата, во однос на која научниците сѐ уште не постигнале консензус.