Lengde- og avstandsomformer Masseomformer Volumomformer bulkprodukter og matvarer Arealomformer Volum og enheter omregner inn kulinariske oppskrifter Temperaturomformer Trykk, mekanisk stress, Youngs modulomformer Energi- og arbeidsomformer Effektomformer Kraftomformer Tidsomformer Omformer lineær hastighet Flat vinkel termisk effektivitet og drivstoffeffektivitet Converter Tall Converter til ulike systemer notasjon Omregner av måleenheter for informasjonsmengde Valutakurser Dimensjoner kvinne Klær og skostørrelser herreklær og sko Vinkelhastighet og rotasjonshastighetsomformer Akselerasjonsomformer Vinkelakselerasjonsomformer Tetthetsomformer Spesifikt volumomformer Treghetsmomentomformer Momentomformer Momentomformer Omformer spesifikk varme forbrenning (etter masse) Energitetthet og spesifikk forbrenningsvarme omformer (etter volum) Temperaturdifferanseomformer Koeffisientomformer termisk ekspansjon Termisk motstandsomformer Termisk konduktivitetsomformer spesifikk varmekapasitet Energieksponering og termisk stråling kraftomformer Varmeflukstetthetsomformer Varmeoverføringskoeffisientomformer Volumstrømningshastighetsomformer Massestrømningshastighetsomformer Molarstrømningshastighetsomformer Massestrømtetthetsomformer Molarkonsentrasjonsomformer Massekonsentrasjon i løsningsomformer Dynamisk (absolutt) viskositetsomformer Kinematisk viskositetsomformer overflatespenning Damppermeabilitetsomformer Dampgjennomtrengelighet og dampoverføringshastighetsomformer Lydnivåomformer Mikrofonfølsomhetsomformer Lydtrykknivå (SPL) omformer Lydtrykknivåomformer med valgbart referansetrykk Lysstyrkeomformer Lysintensitetsomformer Belysningsstyrkeomformer Datagrafikkoppløsningsomformer Frekvens- og bølgelengdeomformer Optisk effekt i dioptri og brennvidde Optisk kraft i dioptri og linseforstørrelse (×) Elektrisk ladningsomformer Omformer lineær tetthet Charge Surface Charge Density Converter Volum Charge Density Converter elektrisk strøm Lineær strømtetthetsomformer Overflatestrømtetthetsomformer Elektrisk feltstyrkeomformer Elektrostatisk potensial- og spenningsomformer Omformer elektrisk motstand Elektrisk resistivitetsomformer Elektrisk ledningsomformer Elektrisk ledningsevneomformer Elektrisk kapasitans Induktansomformer Amerikansk trådmåleromformer Nivåer i dBm (dBm eller dBm), dBV (dBV), watt og andre enheter Magnetomotiv kraftomformer Magnetfeltstyrkeomformer Magnetisk flukskonverter i Radiasjonsomformer. Ioniserende stråling absorbert dosehastighetsomformer Radioaktivitet. Radioaktivt henfallsomformer Stråling. Eksponeringsdoseomformer Stråling. Absorbert doseomformer Desimalprefikskonverterer Dataoverføring Typografi og bildebehandlingsenheter Konverter Tømmervolumenheter Omregnerberegning molar masse Periodiske tabell kjemiske elementer D. I. Mendeleev

Opprinnelig verdi

Omregnet verdi

joule per kilogram per kelvin joule per kilogram per °C joule per gram per °C kilojoule per kilogram per kelvin kilojoule per kilogram per °C kalori (IT) per gram per °C kalori (IT) per gram per °F kalori ( therm. ) per gram per °C kilokalori (int.) per kg per °C kalori (term.) per kg per °C kilokalori (int.) per kg per kelvin kilokalori (int.) per kg per kelvin kgf-meter per kilogram pr. kelvin pund-kraft fot per pund per °Rankine BTU (int.) per pund per °F BTU (term.) per pund per °F BTU (int.) per pund per °Rankine BTU (int.) per pund per °Rankine BTU (int.) per pund per °C varm. enheter per pund per °C

Lær mer om spesifikk varmekapasitet

Generell informasjon

Molekyler beveger seg under påvirkning av varme - denne bevegelsen kalles molekylær diffusjon. Jo høyere temperatur et stoff har, desto raskere beveger molekylene seg og desto mer intens diffusjon skjer. Bevegelsen av molekyler påvirkes ikke bare av temperatur, men også av trykk, viskositeten til et stoff og dets konsentrasjon, diffusjonsmotstand, avstanden molekylene beveger seg når de beveger seg, og massen deres. For eksempel, hvis vi sammenligner hvordan diffusjonsprosessen skjer i vann og i honning, når alle andre variabler bortsett fra viskositet er like, så er det åpenbart at molekyler i vann beveger seg og diffunderer raskere enn i honning, siden honning har høyere viskositet.

Molekyler trenger energi for å bevege seg, og jo raskere de beveger seg, jo mer energi krever de. Varme er en av energitypene som brukes i dette tilfellet. Det vil si at hvis du opprettholder en viss temperatur i et stoff, vil molekylene bevege seg, og hvis temperaturen økes, vil bevegelsen akselerere. Energi i form av varme oppnås ved å brenne brensel, f.eks. naturgass, kull eller tre. Hvis du varmer opp flere stoffer med samme mengde energi, vil noen stoffer sannsynligvis varmes opp raskere enn andre på grunn av mer diffusjon. Varmekapasitet og spesifikk varmekapasitet beskriver nettopp disse egenskapene til stoffer.

Spesifikk varme bestemmer hvor mye energi (det vil si varme) som kreves for å endre temperaturen til et legeme eller et stoff med en viss masse med en viss mengde. Denne egenskapen er forskjellig fra Varmekapasitet, som bestemmer mengden energi som kreves for å endre temperaturen til en hel kropp eller et stoff til en viss temperatur. I beregninger av varmekapasitet, i motsetning til spesifikk varmekapasitet, tas det ikke hensyn til masse. Varmekapasitet og spesifikk varmekapasitet beregnes kun for stoffer og legemer i stabil aggregeringstilstand, for eksempel for faste stoffer. Denne artikkelen diskuterer begge disse konseptene ettersom de henger sammen.

Varmekapasitet og spesifikk varmekapasitet til materialer og stoffer

Metaller

Metaller har en veldig sterk molekylstruktur, siden avstanden mellom molekyler i metaller og annet faste stoffer mye mindre enn i væsker og gasser. På grunn av dette kan molekyler bare bevege seg over svært korte avstander, og følgelig, for å få dem til å bevege seg med høyere hastigheter, trengs mye mindre energi enn for molekyler av væsker og gasser. På grunn av denne egenskapen er deres spesifikke varmekapasitet lav. Dette betyr at det er veldig enkelt å heve temperaturen på metallet.

Vann

På den annen side har vann en veldig høy spesifikk varmekapasitet, selv sammenlignet med andre væsker, så det krever mye mer energi å varme opp én masseenhet vann med én grad, sammenlignet med stoffer som har lavere spesifikk varmekapasitet. Vann har høy varmekapasitet på grunn av de sterke bindingene mellom hydrogenatomene i vannmolekylet.

Vann er en av hovedkomponentene i alle levende organismer og planter på jorden, så dets spesifikke varmekapasitet spiller en viktig rolle for livet på planeten vår. På grunn av den høye spesifikke varmekapasiteten til vann, endres temperaturen på væsken i planter og temperaturen på hulromsvæsken i dyrekroppen lite selv på veldig kalde eller veldig varme dager.

Vann gir et vedlikeholdssystem termisk regime både hos dyr og planter, og på jordoverflaten som helhet. En stor del av planeten vår er dekket med vann, så vann spiller en stor rolle i å regulere vær og klima. Selv med store mengder varme som følge av eksponering solstråling på jordoverflaten øker vanntemperaturen i hav, hav og andre vannmasser gradvis, og temperaturen rundt endres også sakte. På den annen side er effekten på temperaturen av varmeintensiteten fra solstråling stor på planeter uten store overflater dekket med vann, slik som Jorden, eller i områder av Jorden hvor det er lite vann. Dette er spesielt merkbart hvis du ser på forskjellen mellom dag- og natttemperaturer. For eksempel, nær havet er forskjellen mellom dag- og natttemperaturer liten, men i ørkenen er den enorm.

Den høye varmekapasiteten til vann gjør også at vann ikke bare varmes opp sakte, men også kjøles sakte ned. På grunn av denne egenskapen brukes vann ofte som kjølemiddel, det vil si som kjølemiddel. I tillegg er det lønnsomt å bruke vann på grunn av den lave prisen. I land med kaldt klima varmt vann sirkulerer i varmerør. Blandet med etylenglykol brukes den i bilradiatorer for å kjøle motoren. Slike væsker kalles frostvæske. Varmekapasiteten til etylenglykol er lavere enn varmekapasiteten til vann, så varmekapasiteten til en slik blanding er også lavere, noe som betyr at effektiviteten til et kjølesystem med frostvæske også er lavere enn et system med vann. Men du må tåle dette, siden etylenglykol forhindrer at vann fryser om vinteren og skader kanalene i bilens kjølesystem. Mer etylenglykol tilsettes kjølevæsker designet for kaldere klima.

Varmekapasitet i hverdagen

Annet enn det like forhold, bestemmer varmekapasiteten til materialer hvor raskt de varmes opp. Jo høyere spesifikk varme, jo mer energi er nødvendig for å varme det materialet. Det vil si at hvis to materialer med ulik varmekapasitet varmes opp med samme mengde varme og under samme forhold, vil stoffet med lavere varmekapasitet varmes opp raskere. Materialer med høy varmekapasitet, tvert imot, varmes opp og overfører varme tilbake til miljø langsommere.

Kjøkkenutstyr og servise

Oftest velger vi materialer til servise og kjøkkenutstyr ut fra deres varmekapasitet. Dette gjelder hovedsakelig gjenstander som kommer i direkte kontakt med varme, som gryter, tallerkener, bakevarer og andre lignende redskaper. For gryter og panner er det for eksempel bedre å bruke materialer med lav varmekapasitet, for eksempel metaller. Dette hjelper varmeoverføringen lettere og raskere fra varmeren gjennom pannen til maten og fremskynder tilberedningsprosessen.

På den annen side, siden materialer med høy varmekapasitet holder på varmen i lang tid, er de gode å bruke til isolasjon, det vil si når det er nødvendig å holde på varmen fra produkter og forhindre at den slipper ut i miljøet eller omvendt. , for å hindre varmen i rommet fra å varme opp kjølte produkter. Oftest brukes slike materialer til tallerkener og kopper der det serveres varm eller omvendt veldig kald mat og drikke. De hjelper ikke bare med å opprettholde temperaturen på produktet, men forhindrer også at folk blir brent. Fat laget av keramikk og skumpolystyren - gode eksempler bruk av slike materialer.

Isolerende matvarer

Avhengig av en rekke faktorer, som vann- og fettinnholdet i matvarer, varierer deres varmekapasitet og spesifikke varmekapasitet. I matlaging gjør kunnskap om matens varmekapasitet det mulig å bruke enkelte produkter til isolasjon. Å plassere isolasjonsprodukter over annen mat vil hjelpe maten under å holde på varmen lenger. Hvis oppvasken under disse varmeisolerende produktene har høy varmekapasitet, avgir de langsomt varme til miljøet. Når de har varmet seg godt opp, mister de varme og vann enda saktere takket være isolasjonsproduktene på toppen. Derfor holder de seg varme lenger.

Et eksempel på varmeisolerende mat er ost, spesielt på pizza og andre lignende retter. Så lenge den ikke er smeltet, lar den vanndamp passere gjennom, slik at maten under avkjøles raskt ettersom vannet den inneholder fordamper og dermed avkjøler maten som inneholder den. Smeltet ost dekker overflaten av fatet og isolerer maten under. Ost inneholder ofte matvarer med høyt vanninnhold, som sauser og grønnsaker. Takket være dette har de høy varmekapasitet og holder på varmen i lang tid, spesielt fordi de ligger under smeltet ost, som ikke slipper ut vanndamp. Det er derfor pizza kommer ut av ovnen så varm at du lett kan brenne deg med sausen eller grønnsakene, selv når deigen rundt kantene allerede er avkjølt. Overflaten på pizzaen under osten kjøles ikke ned i lang tid, noe som gjør det mulig å levere pizza hjem til deg i en godt isolert termopose.

Noen oppskrifter bruker sauser på samme måte som ost, for å isolere maten under. Jo høyere fettinnhold i sausen, jo bedre isolerer den maten – sauser basert på smør eller fløte er spesielt gode i dette tilfellet. Dette er igjen på grunn av det faktum at fett forhindrer fordampning av vann og derfor ekstraksjon av varme som kreves for fordampning.

I matlaging brukes noen ganger materialer som ikke er egnet for mat til varmeisolering. Kokker i Mellom-Amerika, Filippinene, India, Thailand, Vietnam og mange andre land bruker ofte bananblader til dette formålet. De kan ikke bare samles i hagen, men også kjøpes i en butikk eller et marked - de importeres til og med for disse formålene til land der bananer ikke dyrkes. Noen ganger brukes aluminiumsfolie til isolasjonsformål. Det hindrer ikke bare vann i å fordampe, men hjelper også med å holde på varmen inne ved å forhindre varmeoverføring i form av stråling. Hvis du pakker vingene og andre utstikkende deler av fuglen inn i folie når du baker den, vil folien forhindre at de overopphetes og brenner seg.

Lage mat

Matvarer med høyt fettinnhold, som ost, har lav varmekapasitet. De varmes opp mer med mindre energi enn matvarer med høy varmekapasitet, og når temperaturer høye nok til at Maillard-reaksjonen kan oppstå. Maillard-reaksjonen er kjemisk reaksjon, som oppstår mellom sukkerarter og aminosyrer, og endrer smaken og utseende Produkter. Denne reaksjonen er viktig i noen matlagingsmetoder, for eksempel baking av brød og bakverk av mel, baking av mat i ovnen og steking. For å øke temperaturen på matvarer til den temperaturen denne reaksjonen oppstår ved, brukes matvarer med høyt fettinnhold i matlagingen.

Sukker i matlaging

Den spesifikke varmen til sukker er enda lavere enn for fett. Siden sukker raskt varmes opp til temperaturer høyere enn kokepunktet for vann, krever arbeid med det på kjøkkenet overholdelse av sikkerhetsregler, spesielt når du tilbereder karamell eller søtsaker. Du må være ekstremt forsiktig når du smelter sukker og ikke søle det på ubeskyttet hud, siden temperaturen på sukkeret når 175 °C (350 °F) og forbrenningen fra det smeltede sukkeret vil være svært alvorlig. I noen tilfeller er det nødvendig å sjekke konsistensen på sukkeret, men dette bør aldri gjøres med bare hender hvis sukkeret er oppvarmet. Folk glemmer ofte hvor raskt og hvor varmt sukker kan varmes opp, og det er derfor de blir brent. Avhengig av hva det smeltede sukkeret er til, kan dets konsistens og temperatur kontrolleres ved hjelp av kaldt vann, som beskrevet nedenfor.

Egenskapene til sukker og sukkersirup endres avhengig av temperaturen den tilberedes ved. Varm sukkersirup kan være tynn, som den tynneste honningen, tykk eller et sted mellom tynn og tykk. Oppskrifter på godteri, karameller og søte sauser spesifiserer vanligvis ikke bare temperaturen som sukkeret eller sirupen skal varmes opp til, men også stadiet av hardhetsgraden til sukkeret, for eksempel "myk ball"-stadiet eller "hard ball"-stadiet . Navnet på hvert trinn tilsvarer konsistensen til sukkeret. For å bestemme konsistensen, dropper konditoren noen dråper sirup i isvann, avkjøler dem. Etter dette sjekkes konsistensen ved berøring. Så, for eksempel, hvis den avkjølte sirupen har tyknet, men ikke stivnet, men forblir myk og kan støpes til en ball, anses sirupen å være i "myk ball"-stadiet. Hvis formen på den frosne sirupen er veldig vanskelig, men fortsatt kan endres for hånd, er den i "hard ball"-stadiet. Konditorer bruker ofte mattermometer og sjekker også sukkerets konsistens manuelt.

Matsikkerhet

Når du kjenner til varmekapasiteten til produktene, kan du bestemme hvor lenge de må avkjøles eller varmes opp for å nå en temperatur der de ikke vil ødelegges og ved hvilke bakterier som er skadelige for kroppen blir drept. For å nå en viss temperatur tar det for eksempel lengre tid å avkjøle eller varme matvarer med høyere varmekapasitet enn matvarer med lav varmekapasitet. Det vil si at varigheten av tilberedningen av en rett avhenger av hvilke produkter som er inkludert i den, samt hvor raskt vannet fordamper fra det. Fordampning er viktig fordi det krever mye energi. Ofte, for å sjekke til hvilken temperatur en rett eller mat i den har varmet opp, brukes et mattermometer. Det er spesielt praktisk å bruke det når du tilbereder fisk, kjøtt og fjærfe.

mikrobølger

Hvor effektivt en mikrobølgeovn varmer opp mat, avhenger blant annet av matens spesifikke varmekapasitet. Mikrobølgestråling produsert av en mikrobølgeovns magnetron får molekyler av vann, fett og noen andre stoffer til å bevege seg raskere, noe som får maten til å varmes opp. Fettmolekyler er lette å flytte på grunn av deres lave varmekapasitet, som er grunnen til at fet mat blir varmere. høye temperaturer enn mat som inneholder mye vann. Temperaturen som oppnås kan være så høy at den er tilstrekkelig for Maillard-reaksjonen. Produkter med høyt vanninnhold når ikke slike temperaturer på grunn av vannets høye varmekapasitet, og derfor oppstår ikke Maillard-reaksjonen i dem.

De høye temperaturene som oppnås av mikrobølgefett kan gi en sprø skorpe på enkelte matvarer, for eksempel bacon, men disse temperaturene kan være farlige når de brukes mikrobølgeovner, spesielt hvis du ikke følger reglene for bruk av ovnen beskrevet i bruksanvisningen. For eksempel, når du varmer eller tilbereder fet mat i ovnen, bør du ikke bruke plastredskaper, siden selv mikrobølgeovnsredskaper ikke er laget for å tåle temperaturene som fettet når. Du bør også huske at fet mat er veldig varm, og spis den forsiktig for ikke å brenne deg.

Spesifikk varmekapasitet til materialer som brukes i hverdagen

Synes du det er vanskelig å oversette måleenheter fra ett språk til et annet? Kolleger står klare til å hjelpe deg. Legg inn et spørsmål i TCTerms og i løpet av få minutter vil du få svar.

I dagens leksjon vil vi introdusere et slikt fysisk konsept som den spesifikke varmekapasiteten til et stoff. Vi finner ut at det kommer an på kjemiske egenskaper stoffer, og dens verdi, som finnes i tabellene, er forskjellig for forskjellige stoffer. Deretter vil vi finne ut måleenhetene og formelen for å finne spesifikk varmekapasitet, og også lære å analysere de termiske egenskapene til stoffer basert på verdien av deres spesifikke varmekapasitet.

Kalorimeter(fra lat. kalori– varm og metor- måle) - en enhet for å måle mengden varme som frigjøres eller absorberes i enhver fysisk, kjemisk eller biologisk prosess. Begrepet "kalorimeter" ble foreslått av A. Lavoisier og P. Laplace.

Kalorimeteret består av et lokk, et indre og et ytre glass. Det er svært viktig i utformingen av kalorimeteret at det er et luftlag mellom de mindre og større karene, som på grunn av lav varmeledningsevne sikrer dårlig varmeoverføring mellom innholdet og det ytre miljø. Denne designen lar deg betrakte kalorimeteret som en slags termos og praktisk talt bli kvitt påvirkningen fra det ytre miljøet på varmevekslingsprosessene inne i kalorimeteret.

Kalorimeteret er beregnet for mer nøyaktige målinger av spesifikke varmekapasiteter og andre termiske parametere for legemer enn angitt i tabellen.

Kommentar. Det er viktig å merke seg at et slikt konsept som mengden varme, som vi veldig ofte bruker, ikke bør forveksles med den indre energien i kroppen. Mengden varme bestemmes av endringen indre energi, og ikke dens spesifikke betydning.

Merk at den spesifikke varmekapasiteten til forskjellige stoffer forskjellige, som kan sees i tabellen (fig. 3). For eksempel har gull en bestemt varmekapasitet. Som vi antydet tidligere, betyr den fysiske betydningen av denne verdien av spesifikk varmekapasitet at for å varme opp 1 kg gull med 1 °C, må det tilføres 130 J varme (fig. 5).

Ris. 5. Spesifikk varmekapasitet av gull

I neste leksjon vil vi diskutere beregning av verdien av mengden varme.

Listelitteratur

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Red. Orlova V.A., Roizena I.I. Fysikk 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fysikk 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fysikk 8. - M.: Opplysning.

1. Internettportal "vactekh-holod.ru" ()

Hjemmelekser

Mengden varme som kroppstemperaturen øker med én grad ved mottak, kalles varmekapasitet. I henhold til denne definisjonen.

Varmekapasitet per masseenhet kalles spesifikk Varmekapasitet. Varmekapasiteten per mol kalles jeksel Varmekapasitet.

Så varmekapasiteten bestemmes gjennom konseptet med mengden varme. Men sistnevnte, som arbeid, avhenger av prosessen. Dette betyr at varmekapasiteten også avhenger av prosessen. Det er mulig å gi varme – varme opp kroppen – under ulike forhold. Men under forskjellige forhold vil den samme økningen i kroppstemperatur kreve forskjellige mengder varme. Følgelig kan kropper karakteriseres ikke av én varmekapasitet, men av utallige tall (så mange som man kan tenke på alle slags prosesser der varmeoverføring skjer). Men i praksis bruker de vanligvis definisjonen på to varmekapasiteter: varmekapasitet ved konstant volum og varmekapasitet ved konstant trykk.

Varmekapasiteten varierer avhengig av forholdene kroppen varmes opp under - ved konstant volum eller ved konstant trykk.

Hvis oppvarming av en kropp skjer ved et konstant volum, dvs. dV= 0, da er arbeidet null. I dette tilfellet går varmen som overføres til kroppen bare for å endre dens indre energi, dQ= dE, og i dette tilfellet er varmekapasiteten lik endringen i indre energi når temperaturen endres med 1 K, dvs.

.Fordi for gass
, Det
.Denne formelen bestemmer varmekapasiteten til 1 mol av en ideell gass, kalt molar. Når en gass varmes opp ved konstant trykk, endres volumet til kroppen, ikke bare for å øke dens indre energi, men også til å utføre arbeid, dvs. dQ= dE+ PdV. Varmekapasitet ved konstant trykk
.

For en ideell gass PV= RT og derfor PdV= RdT.

Tar vi hensyn til dette finner vi
.Holdning
er en mengde karakteristisk for hver gass og bestemmes av antall frihetsgrader for gassmolekyler. Å måle varmekapasiteten til en kropp er dermed en måte å direkte måle de mikroskopiske egenskapene til dens bestanddeler.

F
Formlene for varmekapasiteten til en ideell gass beskriver eksperimentet omtrent korrekt, hovedsakelig for monoatomiske gasser. I henhold til formlene som er oppnådd ovenfor, bør varmekapasiteten ikke avhenge av temperaturen. Faktisk er bildet vist i fig. observert, oppnådd empirisk for diatomisk hydrogengass. I seksjon 1 oppfører gassen seg som et system av partikler som kun har translasjonsfrihetsgrader i seksjon 2, bevegelse assosiert med rotasjonsfrihetsgrader, og til slutt, i seksjon 3, vises to vibrasjonsgrader; Trinnene på kurven stemmer godt overens med formel (2.35), men mellom dem øker varmekapasiteten med temperaturen, noe som tilsvarer et ikke-heltalls variabelt antall frihetsgrader. Denne oppførselen til varmekapasiteten indikerer mangelen på ideen om en ideell gass som vi bruker for å beskrive de virkelige egenskapene til et stoff.

Sammenheng mellom molar varmekapasitet og spesifikk varmekapasitetMED=M s, hvor s - spesifikk varme, M - molar masse.Mayers formel.

For enhver ideell gass er Mayers forhold gyldig:

, hvor R er den universelle gasskonstanten, er den molare varmekapasiteten ved konstant trykk, er den molare varmekapasiteten ved konstant volum.

Vann er et av de mest fantastiske stoffene. Til tross for dens utbredte og utbredte bruk, er det et ekte naturmysterium. Som en av oksygenforbindelsene, ser det ut til at vann har svært lave egenskaper som frysing, fordampningsvarme osv. Men dette skjer ikke. Varmekapasiteten til vann alene er til tross for alt ekstremt høy.

Vann er i stand til å absorbere en enorm mengde varme, mens den praktisk talt ikke varmes opp - dette er dens fysiske funksjon. vann er omtrent fem ganger høyere enn varmekapasiteten til sand, og ti ganger høyere enn varmekapasiteten til jern. Derfor er vann en naturlig kjølevæske. Dens evne til å akkumulere store mengder energi gjør at den kan jevne ut temperatursvingninger på jordens overflate og regulere det termiske regimet over hele planeten, og dette skjer uavhengig av årstiden.

Dette unik eiendom vann gjør at den kan brukes som kjølevæske i industrien og hjemme. I tillegg er vann en allment tilgjengelig og relativt billig råvare.

Hva menes med varmekapasitet? Som kjent fra termodynamikkens forløp skjer varmeoverføring alltid fra et varmt til et kaldt legeme. I dette tilfellet snakker vi om overføring av en viss mengde varme, og temperaturen til begge legemer, som er en karakteristikk av deres tilstand, viser retningen til denne utvekslingen. I prosessen med en metallkropp med vann av lik masse på samme begynnelsestemperaturer metall endrer temperaturen flere ganger mer enn vann.

Hvis vi tar som et postulat det grunnleggende utsagnet om termodynamikk - av to legemer (isolert fra de andre), under varmeveksling avgir den ene og den andre mottar like mye varme, så blir det klart at metall og vann har helt forskjellig varme kapasiteter.

Dermed er varmekapasiteten til vann (så vel som til ethvert stoff) en indikator som karakteriserer evnen til et gitt stoff til å gi (eller motta) noe ved avkjøling (oppvarming) per enhetstemperatur.

Den spesifikke varmekapasiteten til et stoff er mengden varme som kreves for å varme opp en enhet av dette stoffet (1 kilogram) med 1 grad.

Mengden varme som frigjøres eller absorberes av en kropp er lik produktet av spesifikk varmekapasitet, masse og temperaturforskjell. Det måles i kalorier. En kalori er nøyaktig mengden varme som er nok til å varme 1 g vann med 1 grad. Til sammenligning: den spesifikke varmekapasiteten til luft er 0,24 cal/g ∙°C, aluminium - 0,22, jern - 0,11, kvikksølv - 0,03.

Varmekapasiteten til vann er ikke konstant. Når temperaturen øker fra 0 til 40 grader, synker den litt (fra 1,0074 til 0,9980), mens for alle andre stoffer øker denne karakteristikken under oppvarming. I tillegg kan det avta med økende trykk (i dybden).

Som du vet har vann tre aggregeringstilstander - flytende, fast (is) og gassformig (damp). Samtidig er den spesifikke varmekapasiteten til is omtrent 2 ganger lavere enn for vann. Dette er hovedforskjellen mellom vann og andre stoffer, hvis spesifikke varmekapasitet ikke endres i fast og smeltet tilstand. Hva er hemmeligheten?

Faktum er at is har en krystallinsk struktur, som ikke umiddelbart kollapser når den varmes opp. Vann inneholder små ispartikler som består av flere molekyler som kalles assosiater. Når vann varmes opp, brukes en del av det på ødeleggelse av hydrogenbindinger i disse formasjonene. Dette forklarer den uvanlig høye varmekapasiteten til vann. Bindingene mellom molekylene blir fullstendig ødelagt bare når vann forvandles til damp.

Den spesifikke varmekapasiteten ved en temperatur på 100°C er nesten ikke forskjellig fra den for is ved 0°C. Dette bekrefter nok en gang riktigheten av denne forklaringen. Varmekapasiteten til damp, som varmekapasiteten til is, er for tiden mye bedre studert enn vann, som forskerne ennå ikke har nådd enighet om.