Нагряване на вода в кана

каква

The специфичен топлинен капацитет, също известен като специфична топлина или специфичен топлинен капацитет, е свойство на веществата, свързани с количеството енергия, необходимо за повишаване на тяхната температура.

Една от най-значимите характеристики на водата е, че тя има a много висока специфична топлинна мощност. Това означава, че за повишаване на температурата на водата е необходимо тя да абсорбира много топлина на единица маса.

За да добиете представа, за 1 кг вода за повишаване на температурата ºC са необходими 4184 J (джаула), докато само 385 J са необходими, за да се направи същото с 1 kg мед или 130 J за олово.

Съдържание

Какво е специфична топлина?

Специфичната топлина се основава на концепцията за топлинен капацитет, или количество топлинна енергия, необходимо за промяна на температурата на дадено вещество. Топлинният капацитет се определя като обширно свойство на материята и следователно е свойство, което пропорционално зависи от масата или количеството на материята.

Специфичният топлинен капацитет, по-известен като специфична топлина, се определя като топлинен капацитет за определена единица маса. В Международната система се определя точно като топлинен капацитет за 1 килограм вещество и за повишаване на температурата с 1 градус келвин.

Топлинният капацитет се измерва в Джоула на Келвин (J/K) и неговият символ е C:

Специфичният топлинен капацитет се измерва в J/(Kkg). Ако промяната в температурата на еднородно вещество не означава промяна на състоянието, връзката на тази промяна в температурата, масата и обменяната топлина обикновено се изразява, както следва:

  • Въпрос: Това е топлината
  • м маса,
  • ΔT промяната на температурата
  • ° С специфична топлина

По този начин специфичната топлина може да се получи като:

Специфичната топлина е различна, тъй като обемът на веществото се поддържа постоянен (изохорна специфична топлина) или налягането се поддържа постоянно (изобарна специфична топлина), въпреки че на практика тази разлика се използва главно при работа с газове.

Специфична топлинна стойност на водата

При стандартни условия един килограм вода се нуждае 1 килокалория, така че температурата му да се повиши с 1 ºC, т.е. 1 kcal/° C kg, което е еквивалентно на 4184 J/(кг) в международната система.

Специфичната топлина на водата е по-високо от всяко друго често срещано вещество. Ако поставите купа с вода през лятото на пълно слънце, тя ще се нагрее и ще се затопли, но няма да можете да сготвите някои яйца в нея, но ако оставите метална пръчка, вероятно няма да можете да го вземеш, ще изгори.

Високата специфична топлина на водата се дължи на Водородни връзки, тип молекулярно взаимодействие, което се случва между водните молекули и което е толкова силно, че изисква много енергия, за да ги накара да вибрират и да се повиши температурата.

Значение в метеорологичната регулация

Фактът, че водата има толкова висок топлинен капацитет е не само любопитен факт, той е много важно свойство, което допринася значително за регулирането на времето и климата.

С такава висока специфична топлина големи водни тела регулират екстремните колебания, особено температурата.

В езерото например високата специфична топлина поддържа средната температура на водата относително постоянна между деня и нощта. Същият ефект може да се прояви и в по-големи мащаби. По този начин океаните, моретата и езерата регулират колебанията и температурните диапазони в големите региони.

Това е основен метеорологичен и екологичен фактор в крайбрежните и островните райони. Градовете в близост до големи водни басейни се нагряват по-бавно и се охлаждат по-бавно, изпитвайки по-малко колебания и по-малко екстремни температури.

Благодарение на високата специфична топлина на водата, както зимата, така и лятото стават по-меки, отколкото във вътрешните райони, но на една и съща географска ширина. Като се има предвид, че океаните покриват 70% от повърхността на планетата, този ефект несъмнено е от съществено значение за регулиране на метеорологията в световен мащаб.