물리학과 화학 모두에서 사용되는 기본 측면 중 하나는 비열입니다. 특히 물의 비열 거의 모든 유형의 실험에서 매우 필요합니다. 가장 먼저해야 할 일은 비열이 무엇인지 알고 물에서이 값을 아는 것의 중요성을 아는 것입니다.
따라서 우리는 물의 비열과 그 중요성에 대해 알아야 할 모든 것을 알려 드리기 위해이 기사를 바칠 것입니다.
비열이란?
물질이 온도를 높이려면 일정량의 에너지가 필요합니다. 이 양의 에너지는 열의 형태로 주어져야합니다. 이것은 비열로 알려진 것입니다. 알려진 또 다른 이름은 비열 용량입니다. 왜 나무 숟가락이 멘탈 숟가락보다 천천히 그리고 점진적으로 가열 될 수 있는지 설명 할 수있는 것이 바로이 값입니다. 그것은 또한 우리가 제공하기 위해 제기되는 용도에 따라 일부 도구와 도구를 만들 수 있도록 특정 재료를 사용하는 이유를 설명합니다.
이것으로 우리는 물리학에서 비열로 정의합니다 온도를 XNUMX도 높이기 위해 물질의 단위 질량에 전달해야하는 에너지의 양. 물의 비열은 거의 항상 예로 사용됩니다. 즉, 물의 온도를 4182도 가열하는 데 필요한 에너지의 양입니다. 우리는 4182 줄의 에너지가 실온에있는 XNUMXkg의 물에 전달되면 그 양의 물이 온도를 XNUMX도 올릴 것이라는 것을 알고 있습니다. 이것으로부터 우리는 물의 비열이 킬로그램과 도당 XNUMX 줄과 같은 값을 얻을 수 있습니다.
물의 비열 단위
우리는 물의 비열이 다른 단위로 표현 될 수 있다는 것을 알고 있습니다. 보통 에너지, 질량 및 온도의 단위는 전체적으로 반영되어야합니다. 단위의 국제 시스템은 질량 인 킬로그램 당 줄과 온도 인 켈빈입니다. 다른 재료에서는 물의 비열이 나머지 값에 대한 기준 또는 참조로 사용되기 때문에이 값이 다릅니다. 예를 들어, 강철의 비열은 킬로그램과 켈빈 당 502 줄입니다. 이것은 502 킬로그램의 강철이 온도를 XNUMX 킬로 올리기 위해 XNUMX 줄의 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.
물이나 다른 물질의 비열을 표현하는 또 다른 방법은 다른 단위입니다. 예를 들어 그램 당 칼로리와 섭씨도를 설정할 수 있습니다. 강철의 예를 반복합니다. 이 경우 비열은 그램과 섭씨 도당 0.12 칼로리가됩니다. 이것은 강철 0.12g만큼 온도를 올리기 위해 열의 형태로 XNUMX 칼로리의 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.
주요 기능
물의 비열에 완전히 들어가기 전에 그 특성이 무엇인지 잘 알아야합니다. 이것은 물질의 양에 의존하지 않는 집약적 인 물성. 이것은 우리가 가진 물질의 양에 관계없이 온도를 높이기 위해 동일한 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 반면에 비열은 온도에 따라 달라질 수 있습니다. 이것은 우리가 온도를 100도 올리기 위해 전달해야하는 에너지의 양이 0도 또는 XNUMX 도인 실온에서 전달되어야하는 에너지의 양과 동일하지 않다는 것을 의미합니다. 이에 대한 가장 좋은 예는 물의 비열의 온도 의존성입니다. 우리는 다른 온도에서 물의 비열이 다양하다는 것을 알 수 있습니다.
우리는 물질이 가지고있는 속성이라고 말할 수 있습니다. 온도를 높이는 데 필요한 에너지의 양과 관련이 있습니다. 물의 또 다른 가장 중요한 특징은 비열이 높다는 것입니다. 이것은 물의 온도를 높이기 위해 단위 질량 당 많은 열을 흡수해야 함을 의미합니다.
물의 비열은 부피가 일정하게 유지되는지 압력이 일정하게 유지되는지에 따라 다릅니다. 이러한 변수는 이러한 조건에 따라 다른 값도 설정합니다. 물질의 부피를 언급 할 때 우리는 등 코릭 비열. 반면에 일정한 압력을 언급하면 등압 비열을 지적합니다. 연습하러 가면이 차이는 주로 액체가 아닌 기체로 작업 할 때 발생합니다.
물의 비열의 중요성
표준 조건에서 물 1kg은 온도가 1ºC 상승하기 위해 1 킬로 칼로리가 필요하다는 것을 알고 있습니다. 즉, 4184kcal / ° C • kg, 이는 국제 시스템에서 XNUMX J / (K • kg)에 해당합니다. 우리는이 비열이 다른 어떤 일반적인 물질보다 가장 높다는 것을 알고 있습니다. 여름에 물이 담긴 대야를 햇살이 가득 차면 따뜻하고 따뜻해질 수 있습니다. 하나, 계란을 삶거나 익힐만큼 온도가 올라가지 않습니다. 반면에 금속 막대를 놓으면 온도가 너무 높아서 타 버릴 수 있기 때문에 가져갈 수 없을 것입니다.
물의 비열은 물 분자가 구성하는 수소 결합 때문입니다. 그것은 분자들 사이의 상호 작용의 한 유형으로 너무 강해서 그것들을 진동시키고 온도를 높이기 위해 많은 에너지가 필요합니다. 수소 결합은 매우 강력하며 움직이려면 에너지가 필요합니다. 따라서 물을 계속 끓이려면 에너지를 계속 공급해야합니다.
그 중요성은 기상학에서도 전달됩니다. 물이 이처럼 높은 연간 열용량을 가지고 있다는 사실은 일반적으로 날씨와 기후를 조절하는 데 특히 도움이되는 중요한 속성입니다. 이 높은 비열을 가짐으로써 우리는 큰 물이 지구 전체의 온도의 극심한 변동을 조절하는 책임이 있음을 압니다. 그렇지 않다면 기후는 오늘날 우리가 알고있는 것과 같은 특성을 갖지 않을 것입니다.
이 정보를 통해 물의 비열과 그 중요성에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.