Üks põhilisi aspekte, mida kasutatakse nii füüsikas kui keemias, on erisoojus. Täpsemalt vee erisoojus see on väga vajalik peaaegu igasugustes katsetes. Kõigepealt tuleb teada, mis on spetsiifiline soojus, ja teada, kui tähtis on teada seda väärtust vees.
Seetõttu pühendame selle artikli, et teile öelda kõik, mida peate teadma vee erisoojuse ja selle olulisuse kohta.
Mis on erisoojus
Aine temperatuuri tõstmiseks on vaja teatud kogust energiat. See energiahulk tuleb anda soojuse kujul. Seda nimetatakse erisoojuseks. Teine nimi, mille järgi see on teada, on konkreetne soojusvõimsus. Just see väärtus võimaldab meil selgitada, miks puulusikas võib soojeneda aeglasemalt ja järk-järgult kui vaimne lusikas. See selgitab ka põhjust, miks me kasutame teatud materjale, et saaksime mõnda tööriista ja riistu ehitada vastavalt kasutusele, mida on antud.
Sellega määratleme füüsikas erisoojust energia hulk, mis tuleb aine massiühikule üle kanda, et selle temperatuuri ühe kraadi võrra tõsta. Vee erisoojust kasutatakse peaaegu alati näitena. See tähendab, et energiahulk, mis on vajalik vee soojendamiseks selle kraadini ühe kraadi võrra. Me teame, et kui kilogrammi toatemperatuuril oleva vee peale kantakse 4182 džauli energiat, tõstab see veekogus selle temperatuuri ühe kraadi võrra. Sellest saame väärtuse, et vee erisoojus võrdub 4182 džauliga kilogrammi ja kraadi kohta.
Vee erisoojuse ühikud
Me teame, et vee erisoojust saab väljendada erinevates ühikutes. Tavaliselt Energia-, massi- ja temperatuuriühikud peavad kajastuma, et need kokku kajastuksid. Ühiku rahvusvaheline süsteem, mille mass on džaulides kilogrammi kohta, on mass ja kelvin on temperatuur. Teistes materjalides on see väärtus erinev, kuna ülejäänud väärtuste aluseks või võrdlusaluseks kasutatakse vee erisoojust. Näiteks terase erisoojus on 502 džauli kilogrammi ja kelvini kohta. See tähendab, et kilogrammi terase jaoks on vaja 502 džauli energiat, et selle temperatuuri ühe kelvini võrra tõsta.
Teine võimalus vee või muu materjali erisoojuse väljendamiseks on muudes ühikutes. Näiteks saate määrata kaloreid grammi ja Celsiuse kraadide kohta. Kordame terase näidet. Sel juhul oleks erisoojus 0.12 kalorit grammi ja Celsiuse kraadide kohta. See tähendab, et 0.12 kalorit energiat on vaja soojuse kujul, et tõsta temperatuuri ühe gramm terase võrra.
põhijooned
Enne vee erisoojuse täielikku sisenemist on vaja hästi teada, millised on selle omadused. See on intensiivne füüsikaline omadus, mis ei sõltu aine kogusest. See tähendab, et olenemata aine kogusest, on selle temperatuuri tõstmiseks vaja sama energiat. Teisest küljest võib erisoojus erineda erinevatel temperatuuridel. See tähendab, et energiahulk, mille peame üle kandma, et saaksime temperatuuri ühe kraadi võrra tõsta, ei ole sama, mis tuleb üle kanda toatemperatuuril, mis on 100 kraadi või 0 kraadi. Parim näide selle kohta on vee erisoojuse sõltuvus temperatuurist. Näeme, et erinevatel temperatuuridel on vee erisoojus erinev.
Võime öelda, et see on omadus, mis ainetel on ja see see on seotud energiahulgaga, mis kulub temperatuuri tõstmiseks. Veel üks olulisemaid omadusi, mis veel on, on see, et sellel on kõrge erisoojus. See tähendab, et vee temperatuuri tõstmiseks peavad nad massiühiku kohta neelama palju soojust.
Vee erisoojus on erinev sõltuvalt sellest, kas mahtu hoitakse konstantsena või rõhku hoitakse konstantsena. Need muutujad määravad sõltuvalt nendest tingimustest ka muid väärtusi. Kui viidame aine mahule, siis ka isohoorne erisoojus. Teisalt, kui viidata pidevale rõhule, siis juhime tähelepanu sellele, et isobaarne erisoojus. Kui me läheme praktikale, siis see erinevus ilmneb peamiselt töötades gaaside, mitte vedelikega.
Vee erisoojuse tähtsus
Me teame, et standardsetes tingimustes vajab kilogramm vett temperatuuri tõusuks 1 ºC, st 1 kcal / ° C • kg, mis võrdub rahvusvahelises süsteemis 1 J / (K • kg) 4184 kilokaloriga. Me teame, et see spetsiifiline kuumus on kõrgeim kui mis tahes muu levinud aine. Kui paneme suvel basseini veega täis päikese kätte, võib see olla kuum ja soe. Sellest hoolimata see ei tõsta oma temperatuuri nii palju, et selles mune keeta või küpsetada. Teisalt, kui asetame metallvarda, siis tõenäoliselt ei saa te seda vastu võtta, kuna selle temperatuur on nii kõrge, et see põleb.
Vee erisoojus tuleneb vesiniksidemetest, millest veemolekulid koosnevad. See on teatud tüüpi interaktsioon molekulide vahel, mis on nii tugev, et nende vibreerimiseks ja temperatuuri tõstmiseks on vaja anda palju energiat. Vesiniksidemed on väga võimsad ja nende liikumiseks on vaja energiat. Seetõttu nõuab vee keetmine pidevalt energiat.
Selle tähtsus kandub edasi ka meteoroloogias. Asjaolu, et vees on nii suur aastane soojusvõimsus, on kurioosne fakt kui mitte a oluline vara, mis aitab eriti reguleerida ilma ja kliimat üldiselt. Selle kõrge erisoojuse tõttu teame, et suured veekogud vastutavad äärmuslike temperatuurikõikumiste reguleerimise eest kogu planeedil. Kui ei, siis ei oleks kliimal tõenäoliselt samu omadusi kui täna.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada vee erisoojuse ja selle olulisuse kohta.