Spomnimo se fizike - kakšna je toplotna moč vode?

Ode je ena izmed najbolj neverjetnih snovi. Kljub široki uporabi in široki uporabi je to prava skrivnost narave. Kot ena od kisikovih spojin bi morala voda imeti zelo nizke lastnosti, kot je npr vrelišče in zamrzovanje, toplota izhlapevanja itd. Toda to se ne zgodi. Le toplotna zmogljivost vode, kljub vsemu, je izjemno visoka.

Voda lahko absorbira veliko količino toplote, medtem ko sama praktično ne ogreva - to je njegova fizična lastnost. Specifična toplota voda nad toplotno zmogljivostjo peska je približno petkrat in desetkrat - železo. Zato je voda naravno hladilno sredstvo. Njegova lastnost kopičenja velike količine energije omogoča nemoteno izravnavanje temperaturnih nihanj na površini Zemlje in uravnavanje toplotnega režima na celotnem planetu, kar se dogaja ne glede na sezono.

Ta edinstvena lastnost vode omogoča uporabo kot hlajenje v industriji in doma. Poleg tega je voda na splošno na voljo in relativno poceni surovine.

Kaj pomeni toplotna kapaciteta? Kot je znano iz termodinamike, prenos toplote vedno poteka od vročega do hladnega. V tem primeru govorimo o prehodu določene količine toplote in temperatura obeh telesa, ki je značilna za njihovo stanje, kaže smer te izmenjave. Pri postopku toplotne izmenjave, na primer kovinskega telesa z vodo enake mase pri istih začetnih temperaturah, kovina večkrat spreminja svojo temperaturo kot voda.

Če sprejmemo postulat glavnega izjave termodinamike - dveh teles (izoliran od drugih), ko je izmenjava toplote eden daje, drugi pa dobi enako količino toplote, postane jasno, da je kovina in voda popolnoma drugačna toplota.

Tako je toplotna kapaciteta vode (kot katera koli snov) indikator, ki označuje zmožnost dane snovi, da daje (ali prejme) nekatere količina toplote ko se ohladi (ogreva) na enoto temperature.

Specifična toplota snovi je količina toplote, potrebna za segrevanje enote te snovi (1 kilogram) za 1 stopinjo.

Količina toplote, ki jo telo sprosti ali absorbira, je enaka produktu specifične toplote, mase in temperaturne razlike. Izmeri se v kalorij. Ena kalorija je ravno količina toplote, ki je dovolj za segrevanje 1 g vode na 1 stopinjo. Za primerjavo: specifična toplota zraka - 0,24 cal / g ∙ ° C, aluminij - 0,22, železo - 0,11, živo srebro - 0,03.

Toplotna zmogljivost vode ni konstantna. S povišanjem temperature od 0 do 40 stopinj se rahlo zmanjša (od 1.0074 do 0.9980), medtem ko se za vse druge snovi to značilno povečuje v procesu ogrevanja. Poleg tega se lahko z naraščajočim pritiskom (na globini) zmanjša.

Kot je znano, ima voda tri agregatna stanja - tekoča, trdna (led) in plinasta (hlapi). Hkrati je specifična toplota ledu približno 2-krat nižja kot voda. Pri tem - glavna razlika med vodo in drugimi snovmi, katerih specifična toplotna kapaciteta se v trdnem in staljenem stanju ne spreminja. Kaj je skrivnost tukaj?

Dejstvo je, da ima led kristalinična struktura, ki se pri segrevanju ne razgradi takoj. Voda vsebuje majhne delce ledu, sestavljene iz več molekul in imenujejo sodelavce. Ko je voda ogreti del toplotna energija se porabi za uničenje vodikovih vezi v teh formacijah. To pojasnjuje nenavadno visoko toplotno kapaciteto vode. Popolnoma vezi med svojimi molekulami se uničijo šele, ko se voda spremeni v paro.

Specifična toplota vodna para pri temperaturi 100 ° C se skoraj ne razlikuje od ledu pri 0 ° C. To spet potrjuje pravilnost te razlage. Toplotna zmogljivost pare, tako kot toplotna kapaciteta ledu, je zdaj preučevana precej boljše od vode, v zvezi s katero znanstveniki še niso dosegli soglasja.