Одним з основних аспектів, що застосовуються як у фізиці, так і в хімії, є питома теплоємність. Зокрема, питома теплоємність води це дуже потрібно майже в будь-якому типі експериментів. Перш за все - це знати, що таке питома теплота, і знати важливість знання цього значення у воді.
Тому ми збираємося присвятити цю статтю, щоб розповісти вам все, що вам потрібно знати про питому теплоту води та її значення.
Що таке питома теплоємність
Щоб речовина підвищила температуру, потрібна певна кількість енергії. Ця кількість енергії повинна віддаватися у вигляді тепла. Це те, що відоме як питома теплоємність. Інша назва, під яким вона відома, - це питома теплоємність. Саме це значення дозволяє пояснити, чому дерев'яна ложка може нагріватися повільніше і прогресивніше, ніж розумова ложка. Це також пояснює причину того, чому ми використовуємо певні матеріали, щоб мати змогу виготовляти деякі інструменти та посуд відповідно до того, яке використання.
З цим ми визначаємо у фізиці специфічну теплоту кількість енергії, яку потрібно передати одиниці маси речовини, щоб підвищити її температуру на один градус. Питома теплота води майже завжди використовується як приклад. Тобто кількість енергії, необхідна для того, щоб нагріти воду на один градус за її температури. Ми знаємо, що якщо 4182 Джоулі енергії передати кілограму води кімнатної температури, ця кількість води підвищить її температуру на один градус. З цього ми можемо отримати значення, що питома теплоємність води дорівнює 4182 джоулі на кілограм і градус.
Одиниці питомого тепла води
Ми знаємо, що питома теплоємність води може виражатися в різних одиницях. Зазвичай одиниці енергії, маси та температури повинні бути відображені, щоб відображати в цілому. У міжнародній системі одиниці ми отримуємо джоуль на кілограм, що є масою, а кельвін - температурою. В інших матеріалах це значення відрізняється, оскільки питома теплоємність води використовується як основа або еталон для решти значень. Наприклад, питома теплоємність сталі становить 502 джоулі на кілограм і кельвін. Це означає, що для того, щоб кілограм сталі підвищив її температуру на один кельвін, буде потрібно 502 джоулі енергії.
Інший спосіб виразити питому теплоту води або іншого матеріалу - в інших одиницях. Наприклад, ви можете встановити калорії на грам і градуси Цельсія. Повторюємо приклад зі сталі. У цьому випадку питома теплоємність становила б 0,12 калорій на грам і градуси Цельсія. Це означає, що для підвищення температури на один градус грама сталі потрібно 0,12 калорії енергії у вигляді тепла.
Основні риси
Перш ніж повністю входити в питому теплоту води, необхідно добре знати, які її характеристики. Це інтенсивна фізична властивість, яка не залежить від кількості речовини. Це означає, що незалежно від кількості речовини, яку ми маємо, для підвищення її температури потрібна однакова енергія. З іншого боку, питома теплоємність може змінюватися при різних температурах. Це означає, що кількість енергії, яку нам потрібно буде передати, щоб мати можливість підвищити температуру на один градус, не є тією самою, яку потрібно передавати при кімнатній температурі, яка становить 100 градусів або при 0 градусах. Найкращий приклад для цього - температурна залежність питомої теплоти води. Ми бачимо, що при різних температурах питома теплота води змінюється.
Можна сказати, що це властивість, якою володіють речовини і що залежить від кількості енергії, необхідної для підвищення температури. Ще однією з найбільш значущих характеристик води є те, що вона має високу питому теплоємність. Це означає, що для підвищення температури води їм потрібно поглинати багато тепла на одиницю маси.
Питома теплота води різна залежно від того, чи підтримується об’єм постійним, або тиск постійним. Ці змінні також встановлюють інші значення залежно від цих умов. Коли ми маємо на увазі обсяг речовини, ми маємо на увазі ізохорна питома теплоємність. З іншого боку, якщо ми маємо на увазі постійний тиск, ми вказуємо, що ізобарична питома теплоємність. Якщо ми підемо на практику, ця різниця спостерігається в основному при роботі з газами, а не з рідинами.
Значення питомої теплоти води
Ми знаємо, що за стандартних умов кілограм води потребує 1 кілокалорії, щоб його температура піднялася на 1 ºC, тобто 1 ккал/° C • кг, що еквівалентно 4184 Дж/(K • кг) у міжнародній системі. Ми знаємо, що ця питома теплота є найвищою, ніж будь-яка інша звичайна речовина. Якщо ми поставимо таз з водою на повному сонці влітку, він може бути обігрітим і теплим. Тим не менше, він не буде підвищувати свою температуру настільки, щоб варити або варити в ньому яйця. З іншого боку, якщо ми розмістимо металеву планку, то, швидше за все, ви не зможете її взяти, оскільки її температура буде настільки високою, що вона згорить.
Питома теплота води обумовлена водневими зв’язками, з яких утворені молекули води. Це такий тип взаємодії між молекулами, який настільки сильний, що вимагає багато енергії, щоб змусити їх вібрувати та підвищувати їх температуру. Водневі зв’язки дуже потужні, і для його руху потрібна енергія. Тому підтримка кипіння води вимагає постійного надходження енергії.
Його значення також передається в метеорології. Той факт, що вода має таку високу річну теплоємність, є цікавим фактом, якщо не сказати важлива властивість, яка особливо допомагає регулювати погоду та клімат в цілому. Отримавши таку питому теплоємність, ми знаємо, що великі водойми відповідають за регулювання екстремальних коливань температури на всій планеті. Інакше клімат, мабуть, не мав би тих самих характеристик, як той, який ми знаємо сьогодні.
Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про питоме тепло води та її значення.