En av de grunnleggende aspektene som brukes i både fysikk og kjemi er spesifikk varme. Spesielt, den spesifikk varme av vann det er sterkt påkrevd i nesten alle typer eksperimenter. Det første du må gjøre er å vite hva spesifikk varme er og å vite viktigheten av å kjenne denne verdien i vann.
Derfor skal vi vie denne artikkelen for å fortelle deg alt du trenger å vite om den spesifikke varmen av vann og dens betydning.
Hva er spesifikk varme
For at et stoff skal øke temperaturen, trengs det en viss mengde energi. Denne mengden energi må gis i form av varme. Dette er det som er kjent som spesifikk varme. Et annet navn som det er kjent for er den spesifikke varmekapasiteten. Det er denne verdien som gjør det mulig for oss å forklare hvorfor en tresleiv kan varmes opp saktere og progressivt enn en mental skje. Det forklarer også grunnen til at vi bruker visse materialer for å kunne bygge noen verktøy og redskaper i henhold til bruken som blir hevet for å gi.
Med dette definerer vi i fysikk som spesifikk varme mengden energi som må overføres til en stoffmasse for å øke temperaturen med en grad. Den spesifikke varmen av vann brukes nesten alltid som et eksempel. Det vil si mengden energi som er nødvendig for å kunne varme vannet en grad i temperaturen. Vi vet at hvis 4182 joule energi overføres til et kilo vann som er ved romtemperatur, vil den mengden vann øke temperaturen med en grad. Fra dette kan vi få verdien av at den spesifikke varmen til vann er lik 4182 joule per kilo og grad.
Enheter med spesifikk varme av vann
Vi vet at den spesifikke varmen til vann kan uttrykkes i forskjellige enheter. Som oftest Enhetene energi, masse og temperatur må reflekteres for å reflektere totalt. Det internasjonale systemet til enheten har joule per kilo som er massen og kelvin som er temperaturen. I andre materialer er denne verdien forskjellig siden den spesifikke varmen av vann brukes som en base eller referanse for resten av verdiene. For eksempel er stålets spesifikke varme 502 joule per kilo og kelvin. Dette betyr at det trengs 502 joule energi for et kilo stål for å øke temperaturen med en kelvin.
En annen måte å uttrykke den spesifikke varmen på vann eller et annet materiale er i andre enheter. For eksempel kan du stille kalorier per gram og grader Celsius. Vi gjentar eksemplet på stål. I dette tilfellet vil den spesifikke varmen være 0.12 kalorier per gram og grader Celsius. Dette betyr at det kreves 0.12 kalorier energi i form av varme for å øke temperaturen med en grad av et gram stål.
Hovedkarakteristikker
Før du går helt inn i den spesifikke varmen av vann, er det nødvendig å vite godt hva dens egenskaper er. Det er en intens fysisk egenskap som ikke avhenger av mengden av stoffet. Dette betyr at, uansett hvor mye stoff vi har, er det nødvendig med samme energi for å øke temperaturen. På den annen side kan den spesifikke varmen variere ved forskjellige temperaturer. Dette betyr at mengden energi som vi trenger å overføre for å kunne heve temperaturen en grad, ikke er den samme som må overføres ved romtemperatur som er 100 grader eller 0 grader. Det beste eksemplet for dette er temperaturavhengigheten til den spesifikke varmen av vann. Vi ser at den spesifikke varmen på vann varierer ved forskjellige temperaturer.
Vi kan si at det er en egenskap som stoffer har og som det er relatert til mengden energi det tar å øke temperaturen. En annen av de viktigste egenskapene som vann har, er at det har høy spesifikk varme. Dette betyr at for å øke temperaturen på vannet, må de absorbere mye varme per masseenhet.
Den spesifikke varmen til vann er forskjellig avhengig av om volumet holdes konstant eller trykket holdes konstant. Disse variablene setter også andre verdier avhengig av disse forholdene. Når vi refererer til stoffets volum, refererer vi til isokorisk spesifikk varme. På den annen side, hvis vi refererer til konstant trykk, påpeker vi at isobar spesifikk varme. Hvis vi går på praksis, blir denne forskjellen hovedsakelig når vi arbeider med gasser og ikke med væsker.
Viktigheten av den spesifikke varmen av vann
Vi vet at et kilogram vann trenger 1 kilokalori for å øke temperaturen med 1 ºC under standardforhold, det vil si 1 kcal / ° C • kg, noe som tilsvarer 4184 J / (K • kg) i det internasjonale systemet. Vi vet at denne spesifikke varmen er den høyeste enn noen annen vanlig substans. Hvis vi legger et basseng med vann i full sol om sommeren, kan det bli oppvarmet og varmt. Men, den vil ikke øke temperaturen nok til å koke eller koke egg i den. På den annen side, hvis vi plasserer en metallstang, er det sannsynlig at du ikke vil kunne ta den siden temperaturen vil være så høy at den vil brenne.
Den spesifikke varmen til vann skyldes hydrogenbindinger som vannmolekyler er laget av. Det er en type interaksjon mellom molekyler som er så sterke at det er nødvendig å gi mye energi for å få dem til å vibrere og øke temperaturen. Hydrogenbindinger er veldig kraftige, og det tar energi å få det til å bevege seg. Derfor krever å levere vann kontinuerlig for å holde vannet kokende.
Betydningen den har overføres også i meteorologi. Det faktum at vann har denne høye årlige varmekapasiteten er et merkelig faktum om ikke en viktig egenskap som spesielt hjelper til med å regulere været og klimaet generelt. Ved å ha denne høye spesifikke varmen, vet vi at store vannmasser er ansvarlige for å regulere ekstreme svingninger i temperatur over hele planeten. Hvis ikke, ville klimaet sannsynligvis ikke ha de samme egenskapene som den vi kjenner i dag.
Jeg håper at med denne informasjonen kan du lære mer om vannets spesifikke varme og dens betydning.