Me mäletame füüsikat - mis on vee soojusvõimsus?

Ode on üks hämmastavamaid aineid. Vaatamata laiaulatuslikule kasutamisele ja laiaulatuslikule kasutamisele on see tõeline looduse saladus. Tundub, et üks hapnikuühenditest peaks omama väga madalaid omadusi, nagu näiteks keemis- ja külmumispunktid, aurustumise kuumus jne. Kuid seda ei juhtu. Ainult vee soojusvõimsus on hoolimata kõigest väga suur.

Vesi suudab neelata suures koguses soojust, kuid ise praktiliselt ei kuumene - see on selle füüsiline omadus. Liiva soojusenergia ületava vee soojus on umbes viis korda ja kümme korda rauda. Seetõttu on vesi looduslik jahutusvedelik. Selle vara, mis koguneb suurel hulgal energiat, võimaldab tasandada temperatuuri kõikumisi Maa pinnal ja reguleerida termilise režiimi kogu planeedil ja see juhtub olenemata hooajast.

See ainulaadne vee omadus võimaldab seda kasutada jahutusainena tööstuses ja kodus. Lisaks on üldiselt saadaval vesi ja suhteliselt odavad toorained.

Mida tähendab soojusvõimsus? Termodünaamika käigus on soojusülekanne alati kuumalt külm. Sellisel juhul räägime teatud koguse kuumuse üleminekust ja mõlema keha temperatuur, mis on nende riigi olemus, näitab selle vahetuse suunda. Soojusvahetuse protsessis, näiteks metalli korpus, mille vesi on võrdse massiga samadel algtemperatuuridel, muudab metall temperatuuri mitu korda rohkem kui vesi.

Kui me eeldame, et termodünaamika põhimõiste - kaks keha (isoleeritud teistest), kus on üks soojusvahetus ja teine soojushulk, siis on selge, et metallil ja veel on täiesti erinevad soojusvõimsused.

Seega on vee (ja ka mis tahes aine) soojusvõimsus näitaja, mis iseloomustab antud aine võimet anda (või saada) teatavat soojust jahutamise (kuumutamise) ühiku kohta temperatuuri juures.

Aine konkreetne soojusmahtuvus on selle aine ühiku kuumutamiseks vajalik kogus 1 kilogrammi 1 kraadi võrra.

Keha vabanev või imendunud soojushulk võrdub konkreetse kuumuse, massi ja temperatuuri erinevuse produktsiooniga. Seda mõõdetakse kaloreid. Üks kalorit on täpselt soojushulk, mis on piisav, et kuumutada 1 g vett 1 kraadi kohta. Võrdluseks: õhu eriline kuumus - 0,24 cal / g ∙ ° C, alumiinium - 0,22, raud - 0,11, elavhõbe - 0,03.

Vee soojuslik võimsus ei ole konstantne. Temperatuuri tõus 0 kuni 40 kraadi võrra väheneb veidi (alates 1.0074 kuni 0.9980), samas kui kõigi muude ainete puhul suureneb see omadus kuumutamise protsessis. Lisaks võib see suurenemisega (sügavusel) suruda.

Nagu on teada, on vees kolm agregaatolekut - vedel, tahke (jää) ja gaasiline (aur). Jäätise erikaitse on ligikaudu 2 korda madalam kui vee poolest. Selles - peamine erinevus vee ja teiste ainete vahel, mille soojusmaht ei muutu tahkes ja sulas olekus. Mis on siin saladus?

Fakt on see, et jääl on kristalne struktuur, mis ei kuumutamisel vahetult lõhkuda. Vesi sisaldab väikesi osakesi jääst, mis koosneb mitmest molekulist ja kutsutakse sidusettevõtteks. Kui vesi kuumutatakse, kulutatakse mõni soojusenergia vesiniksidemete hävitamiseks nendes koosseisudes. See seletab vee ebatavaliselt suurt soojusmahtu. Molekulide vahelised sidemed täielikult hävitatakse ainult vee ja auru ülekande teel.

Veeauru spetsiifiline soojus temperatuuril 100 ° C peaaegu ei erine sellest jäält temperatuuril 0 ° C. See kinnitab veelgi selle seletuse õigsust. Auru soojusvõimsus, nagu jää soojuslik võimsus, on nüüdseks uuritud palju paremini kui vesi, mille osas teadlased pole veel jõudnud üksmeelele.