Нагрівання води в чайнику

питома

питома теплоємність, також відомий як питома теплоємність або питома теплоємність, - це властивість речовин, пов’язане з кількістю енергії, необхідної для підвищення їх температури.

Однією з найбільш значущих характеристик води є те, що вона має дуже висока питома теплоємність. Це означає, що для підвищення температури води їй потрібно поглинати багато тепла на одиницю маси.

Щоб зрозуміти, для 1 кг води для підвищення температури на 1 ºC потрібно 4184 Дж (джоулів), тоді як для того, щоб зробити те саме з 1 кг міді або 130 Дж для свинцю, потрібно лише 385 Дж.

Зміст

Що таке питома теплоємність?

Питома теплоємність базується на концепції теплоємності, або кількість теплової енергії, необхідна для зміни температури речовини. Теплоємність визначається як велика властивість речовини, а отже, це властивість, яка пропорційно залежить від маси або кількості речовини.

Питома теплоємність, більш відома як питома теплоємність, визначається як теплоємність для конкретної одиниці маси. У Міжнародній системі це точно визначається як теплоємність на 1 кілограм речовини і для підвищення температури на 1 градус кельвіна.

Теплоємність вимірюється в Джоулі за Кельвіна (J/K) і його символом є C:

Питома теплоємність вимірюється в Дж/(кг). Якщо зміна температури однорідної речовини не означає зміни стану, залежність цієї зміни температури, маси та теплообміну зазвичай виражається наступним чином:

  • Питання Це спека
  • м маса,
  • ΔT зміна температури
  • c питоме тепло

Таким чином, питому теплоємність можна отримати як:

Питома теплоємність різна, оскільки об’єм речовини підтримується постійним (ізохорна питома теплоємність) або тиск підтримується постійним (ізобарична питома теплоємність), хоча на практиці ця різниця в основному використовується при роботі з газами.

Питома теплова цінність води

У стандартних умовах потрібен один кілограм води 1 кілокалорія, так що її температура підвищується на 1 ºC, тобто 1 ккал/° C кг, що еквівалентно 4184 Дж/(кг) у міжнародній системі.

Питома теплоємність води становить вище, ніж будь-яка інша звичайна речовина. Якщо ви поставите миску з водою влітку на повному сонці, вона нагріється і прогріється, але ви не зможете зварити в ній яєць, але якщо ви залишите металевий брусок, то, ймовірно, не зможете взяти його, він згорить.

Висока питома теплоємність води обумовлена Водневі зв’язки, тип молекулярної взаємодії, яка відбувається між молекулами води і яка настільки сильна, що вимагає багато енергії, щоб змусити їх вібрувати і підвищувати температуру.

Значення в метеорологічному регулюванні

Той факт, що вода має таку високу теплоємність, є не просто цікавим фактом, це дуже важлива властивість, яка суттєво сприяє регулюванню погоди та клімату.

При такій високій питомій теплоти великі водойми регулювати екстремальні коливання, особливо температура.

Наприклад, в озері висока питома теплота підтримує середню температуру води відносно постійною між днем ​​і ніччю. Цей самий ефект можна здійснити на більших масштабах. Таким чином, океани, моря та озера регулюють коливання температури та діапазони у великих регіонах.

Це основний метеорологічний та екологічний фактор у прибережних та острівних районах. Міста і міста поблизу великих водойм нагріваються повільніше і повільніше охолоджуються, відчуваючи менше коливань і менш екстремальні температури.

Завдяки високій питомій теплоті води і зима, і літо стають м’якшими, ніж у внутрішніх районах, але на одній широті. Беручи до уваги, що океани покривають 70% поверхні планети, цей ефект, безсумнівно, є суттєвим для регулювання метеорології у всьому світі.