Einn af grundvallarþáttunum sem notaðir eru bæði í eðlisfræði og efnafræði er sérstakur hiti. Nánar tiltekið, þá sérstakan hita af vatni það er mjög krafist í næstum hvers konar tilraunum. Það fyrsta sem þarf að gera er að vita hvað er sérstakur hiti og vita mikilvægi þess að þekkja þetta gildi í vatni.
Þess vegna ætlum við að helga þessa grein til að segja þér allt sem þú þarft að vita um sérstakan hita vatns og mikilvægi þess.
Index
Hvað er sérstakur hiti
Til að efni auki hitastig þess þarf ákveðna orku. Þetta magn af orku verður að gefa í formi hita. Þetta er það sem er þekkt sem sérstakur hiti. Annað nafn sem það er þekkt fyrir er sérstök hitastig. Það er þetta gildi sem gerir okkur kleift að útskýra hvers vegna tréskeið getur hitnað hægar og smám saman en andleg skeið. Það skýrir einnig ástæðuna fyrir því að við notum ákveðin efni til að geta smíðað nokkur verkfæri og áhöld í samræmi við þá notkun sem er hækkuð til að gefa.
Með þessu skilgreinum við í eðlisfræði sem sérstakan hita það magn orku sem þarf að flytja til efnismassa efnis til að auka hitastig þess um eina gráðu. Sérstakur vatnshiti er næstum alltaf notaður sem dæmi. Það er magn orkunnar sem þarf til að geta hitað vatnið eina gráðu í hitastigi þess. Við vitum að ef 4182 joule orka er flutt yfir í kíló af vatni sem er við stofuhita, mun það magn af vatni hækka hitastig þess um eina gráðu. Út frá þessu getum við fengið gildið að sérstakur hiti vatns sé jafn 4182 joule á hvert kíló og gráðu.
Einingar af sérstökum hita af vatni
Við vitum að sérstakur hiti vatnsins er hægt að tjá í mismunandi einingum. Venjulega Einingar orku, massa og hitastig verða að endurspeglast til að endurspeglast í heild. Alþjóðlega kerfið einingarinnar höfum júlið á hvert kíló sem er massinn og kelvin sem er hitastigið. Í öðrum efnum er þetta gildi öðruvísi þar sem sérstakur hiti vatns er notaður sem grunnur eða viðmiðun fyrir restina af gildunum. Til dæmis er sérstakur hiti stáls 502 joule á hvert kíló og kelvin. Þetta þýðir að það þarf 502 joule af orku fyrir eitt kíló af stáli til að auka hitastig þess um eitt kelvin.
Önnur leið til að tjá sérstakan hita vatns eða annars efnis er í öðrum einingum. Til dæmis er hægt að stilla kaloríur á hvert gramm og gráður á Celsíus. Við endurtökum dæmið um stál. Í þessu tilfelli væri sérstakur hiti 0.12 hitaeiningar á gramm og gráður á Celsíus. Þetta þýðir að 0.12 kaloría af orku er krafist í formi hita til að geta hækkað hitastigið um eina gráðu af grammi af stáli.
helstu eiginleikar
Áður en farið er að fullu í sérstakan hita vatns er nauðsynlegt að vita vel hver einkenni þess eru. Það er ákafur líkamlegur eiginleiki sem fer ekki eftir magni efnisins. Þetta þýðir að, óháð því magni efnisins sem við höfum, þarf sömu orku til að auka hitastig þess. Á hinn bóginn getur sérstakur hiti verið breytilegur við mismunandi hitastig. Þetta þýðir að orkumagnið sem við þurfum að flytja til að geta hækkað hitastigið eina gráðu er ekki það sama sem þarf að flytja við stofuhita sem er 100 gráður eða 0 gráður. Besta dæmið um þetta er hitafíkn sérstaks hita vatns. Við sjáum að við mismunandi hitastig er sérstakur hiti vatns breytilegur.
Við getum sagt að það sé eign sem efni hafa og það það er tengt því magni orku sem það tekur til að auka hitastig þess. Annar mikilvægasti eiginleiki sem vatn hefur er að það hefur háan sértækan hita. Þetta þýðir að til þess að auka hitastig vatnsins þurfa þeir að taka upp mikinn hita á massaeiningu.
Sérstakur hiti vatns er mismunandi eftir því hvort rúmmálinu er haldið stöðugu eða þrýstingnum haldið stöðugu. Þessar breytur setja einnig önnur gildi eftir þessum skilyrðum. Þegar við vísum til rúmmáls efnisins vísum við til ísókórískur sérstakur hiti. Á hinn bóginn, ef við áttum við stöðugan þrýsting, þá bentum við á að það er sértækt hitastig. Ef við förum á æfingu er þessi munur aðallega gerður þegar unnið er með lofttegundir en ekki með vökva.
Mikilvægi sérstaks hita vatns
Við vitum að við venjulegar aðstæður þarf kíló af vatni 1 kílókaloríu til að hitastigið hækki 1 ° C, það er 1 kcal / ° C • kg, sem jafngildir 4184 J / (K • kg) í alþjóðakerfinu. Við vitum að þessi tiltekni hiti er mestur en nokkurt annað algengt efni. Ef við setjum skál með vatni í fullri sól á sumrin, getur það verið hitað og hlýtt. Engu að síður, Það mun ekki auka hitastigið nægjanlega til að sjóða eða elda egg í því. Á hinn bóginn, ef við setjum málmstöng er líklegt að þú getir ekki tekið það þar sem hitastig þess verður svo hátt að það mun brenna.
Sérstakur hiti vatns stafar af vetnistengjum sem vatnssameindir eru úr. Þetta er tegund samspils milli sameinda sem eru svo sterkar að það þarf mikla orku til að láta þær titra og auka hitastig þeirra. Vetnistengi eru mjög öflug og það þarf orku til að láta það hreyfa sig. Þess vegna þarf að veita orku stöðugt til að halda vatninu að suðu.
Mikilvægið sem það hefur er einnig sent í veðurfræði. Sú staðreynd að vatn hefur þessa miklu árlegu hitastig er forvitnileg staðreynd ef ekki a mikilvæg eign sem hjálpar einkum við að stjórna veðri og loftslagi almennt. Með því að hafa þennan mikla sérstaka hita vitum við að stórir vatnsveitur sjá um að stjórna miklum sveiflum í hitastigi um jörðina. Ef ekki, hefði loftslagið líklega ekki sömu einkenni og við þekkjum í dag.
Ég vona að með þessum upplýsingum geti þú lært meira um sérstakan hita vatnsins og mikilvægi þess.