گرمای خاص آب

اهمیت گرمای خاص آب

یکی از جنبه های اساسی که هم در فیزیک و هم در شیمی استفاده می شود گرمای ویژه است. به طور خاص ، گرمای خاص آب تقریباً در هر نوع آزمایش بسیار مورد نیاز است. اولین چیز این است که بدانید گرمای خاص چیست و اهمیت دانستن این مقدار در آب را بدانید.

بنابراین ، ما قصد داریم این مقاله را به شما اختصاص دهیم تا هر آنچه در مورد گرمای خاص آب و اهمیت آن می دانید را برای شما بازگو کنیم.

گرمای خاص چیست

سیاره تیر

برای اینکه یک ماده دمای خود را افزایش دهد مقدار مشخصی انرژی لازم است. این مقدار انرژی باید به صورت گرما داده شود. این همان چیزی است که به عنوان گرمای خاص شناخته می شود. نام دیگری که به وسیله آن شناخته می شود ظرفیت گرمایی خاص است. همین مقدار است که به ما اجازه می دهد توضیح دهیم که چرا یک قاشق چوبی می تواند با سرعت کمتری و کندتر از یک قاشق ذهنی گرم شود. همچنین دلیل اینکه چرا ما از برخی مواد استفاده می کنیم تا بتوانیم با توجه به کاربردی که برای ارائه داده شده است ، ابزار و ظروف بسازیم ، توضیح می دهد.

با این کار ما در فیزیک به عنوان گرمای خاص تعریف می کنیم مقدار انرژی که باید به واحد جرم ماده منتقل شود تا درجه حرارت آن یک درجه افزایش یابد. از گرمای خاص آب تقریباً همیشه به عنوان مثال استفاده می شود. یعنی مقدار انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب یک درجه در دمای آن. می دانیم که اگر 4182 ژول انرژی به یک کیلوگرم آب در دمای اتاق منتقل شود ، این مقدار آب درجه حرارت آن را یک درجه افزایش می دهد. از این طریق می توان این مقدار را بدست آورد که گرمای ویژه آب برابر با 4182 ژول بر کیلوگرم و درجه است.

واحدهای گرمای ویژه آب

گرمای خاص آب

می دانیم که گرمای خاص آب را می توان در واحدهای مختلف بیان کرد. معمولا واحدهای انرژی ، جرم و دما باید منعکس شوند تا در مجموع منعکس شوند. سیستم بین المللی واحد ما ژول بر کیلوگرم است که جرم و کلوین است که دما است. در سایر مواد این مقدار متفاوت است زیرا از گرمای ویژه آب به عنوان پایه یا مرجع برای بقیه مقادیر استفاده می شود. به عنوان مثال ، گرمای ویژه فولاد 502 ژول بر کیلوگرم و کلوین است. این بدان معنی است که برای یک کیلوگرم فولاد به 502 ژول انرژی نیاز است تا دمای آن یک کلوین افزایش یابد.

روش دیگر برای بیان گرمای خاص آب یا ماده دیگر در واحدهای دیگر است. به عنوان مثال می توانید کالری را در هر گرم و درجه سانتیگراد تنظیم کنید. مثال فولاد را تکرار می کنیم. در این حالت ، گرمای ویژه 0.12 کالری در هر گرم و درجه سانتیگراد خواهد بود. این بدان معنی است که 0.12 کالری انرژی به صورت گرما مورد نیاز است تا بتواند درجه حرارت را یک درجه گرم فولاد افزایش دهد.

ویژگی های کلیدی

قبل از ورود کامل به گرمای خاص آب ، لازم است خوب بدانید که چه خصوصیاتی دارد. این هست یک خاصیت فیزیکی فشرده ای که به مقدار ماده بستگی ندارد. این بدان معناست که صرف نظر از مقدار ماده ای که داریم ، برای افزایش دمای آن به همان انرژی نیاز داریم. از طرف دیگر ، گرمای خاص می تواند در دماهای مختلف متفاوت باشد. این بدان معناست که میزان انرژی مورد نیاز برای انتقال درجه حرارت یک درجه نیست که باید در دمای اتاق 100 درجه یا 0 درجه منتقل شود. بهترین مثال برای این امر وابستگی به درجه حرارت خاص آب است. می بینیم که در دماهای مختلف گرمای ویژه آب متفاوت است.

می توانیم بگوییم این خاصیتی است که مواد دارند و آن این مربوط به میزان انرژی لازم برای افزایش دمای آن است. یکی دیگر از بارزترین خصوصیاتی که آب دارد این است که گرمای ویژه بالایی دارد. این بدان معنی است که برای افزایش دمای آب ، آنها باید گرمای زیادی را در واحد جرم جذب کنند.

گرمای خاص آب بسته به ثابت یا ثابت نگه داشتن حجم متفاوت است. این متغیرها بسته به این شرایط مقادیر دیگری را نیز تنظیم می کنند. وقتی به حجم ماده مراجعه می کنیم ، به آن اشاره می کنیم حرارت خاص ایزوخوری از طرف دیگر ، اگر به فشار ثابت اشاره کنیم ، به آن گرمای خاص ایزوباریک اشاره می کنیم. اگر به تمرین برویم ، این تفاوت عمدتا هنگام کار با گازها و نه با مایعات ایجاد می شود.

اهمیت گرمای خاص آب

قابلمه آب جوش

ما می دانیم که در شرایط استاندارد ، یک کیلوگرم آب برای افزایش دمای 1 درجه سانتیگراد به 1 کیلو کالری نیاز دارد ، یعنی 1 کیلو کالری در درجه سانتیگراد • کیلوگرم ، که در سیستم بین المللی معادل 4184 J / (K • کیلوگرم) است. ما می دانیم که این گرمای خاص بیشتر از هر ماده معمول دیگری است. اگر در تابستان یک حوضچه با آب در آفتاب کامل قرار دهیم ، می توان آن را گرم و گرم کرد. با این اوصاف، دمای آن به اندازه ای که جوش یا تخم مرغ در آن بپزد افزایش نمی یابد. از طرف دیگر ، اگر یک میله فلزی قرار دهیم ، احتمالاً قادر به گرفتن آن نخواهید بود ، زیرا دمای آن بسیار بالا می رود و می سوزد.

گرمای خاص آب به دلیل پیوندهای هیدروژنی است که مولکول های آب از آن ساخته شده اند. نوعی برهم کنش بین مولکول ها است که به قدری قوی است که برای لرزش و افزایش دما به انرژی زیادی نیاز دارد. پیوندهای هیدروژن بسیار قدرتمند هستند و برای حرکت آن انرژی لازم است. بنابراین ، نگه داشتن آب در حال جوش به تأمین انرژی مداوم نیاز دارد.

اهمیتی که دارد در هواشناسی نیز منتقل می شود. این واقعیت که آب از این ظرفیت گرمایی سالانه بالا برخوردار است ، اگر نباشد یک واقعیت عجیب است خاصیت مهمی که به طور خاص به تنظیم آب و هوا و به طور کلی کمک می کند. با داشتن این گرمای خاص بالا ، می دانیم که مقادیر زیادی آب وظیفه تنظیم نوسانات شدید دما را در کل کره زمین دارند. اگر اینگونه نباشد ، آب و هوا احتمالاً همان خصوصیاتی را نخواهد داشت که امروزه می شناسیم.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید در مورد گرمای خاص آب و اهمیت آن بیشتر بدانید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.