Један од основних аспеката који се користе и у физици и у хемији је специфична топлота. Конкретно, специфична топлота воде веома је потребан у скоро свим врстама експеримената. Прво што треба учинити је знати шта је специфична топлота и знати важност познавања ове вредности у води.
Стога ћемо овај чланак посветити како бисмо вам испричали све што требате знати о специфичној топлоти воде и њеном значају.
Шта је специфична топлота
Да би супстанца повећала температуру, потребна је одређена количина енергије. Ова количина енергије мора се дати у облику топлоте. То је оно што је познато као специфична топлота. Друго име под којим је познато је специфични топлотни капацитет. Управо та вредност омогућава нам да објаснимо зашто се дрвена кашика може загревати спорије и прогресивније од менталне кашике. Такође објашњава разлог због којег користимо одређене материјале да бисмо могли да направимо неке алате и посуђе у складу са употребом која се подиже.
Овим у физици дефинишемо специфичну топлоту количина енергије која се мора пренети у јединицу масе супстанце да би јој се температура повећала за један степен. Специфична топлота воде се готово увек користи као пример. То ће рећи, количина енергије која је потребна да би се вода могла загрејати за један степен на њеној температури. Знамо да ако се 4182 џула енергије пренесе на килограм воде собне температуре, та количина воде повисиће температуру за један степен. Из овога можемо добити вредност да је специфична топлота воде једнака 4182 џула по килограму и степену.
Јединице специфичне топлоте воде
Знамо да се специфична топлота воде може изразити у различитим јединицама. Обично Јединице енергије, масе и температуре морају се одразити да би се у потпуности одразиле. Међународни систем јединице имамо џул по килограму који је маса и келвин која је температура. У осталим материјалима ова вредност је другачија јер се специфична топлота воде користи као основа или референца за остале вредности. На пример, специфична топлота челика је 502 џула по килограму и келвина. То значи да ће за килограм челика бити потребно 502 џула енергије да би се температура повећала за један келвин.
Други начин да се изрази специфична топлота воде или другог материјала је у другим јединицама. На пример, можете да подесите калорије по граму и степени Целзијуса. Понављамо пример челика. У овом случају, специфична топлота била би 0.12 калорија по граму и степени Целзијуса. То значи да је 0.12 калорија енергије потребно у облику топлоте да би се температура могла повећати за један степен грама челика.
Главне карактеристике
Пре него што у потпуности уђете у специфичну топлоту воде, потребно је добро знати које су његове карактеристике. То је интензивно физичко својство које не зависи од количине супстанце. То значи да је, без обзира на количину супстанце коју имамо, потребна иста енергија да би се повећала њена температура. С друге стране, специфична топлота може варирати на различитим температурама. То значи да количина енергије коју ћемо морати да пренесемо да бисмо могли да подигнемо температуру за један степен није иста која се мора пренети на собној температури која износи 100 степени или 0 степени. Најбољи пример за то је температурна зависност специфичне топлоте воде. Видимо да при различитим температурама специфична топлота воде варира.
Можемо рећи да је то својство које супстанце имају и то везан је за количину енергије која је потребна да би му се повећала температура. Још једна од најзначајнијих карактеристика које вода има је да има високу специфичну топлоту. То значи да за повећање температуре воде треба да апсорбују пуно топлоте по јединици масе.
Специфична топлота воде је различита у зависности од тога да ли се запремина одржава константном или се притисак одржава константним. Ове променљиве постављају и друге вредности у зависности од ових услова. Када се односимо на запремину супстанце, мислимо на изохорна специфична топлота. С друге стране, ако се позивамо на константни притисак, указујемо на то да је изобарска специфична топлота. Ако кренемо да вежбамо, ова разлика се прави углавном када се ради са гасовима, а не са течностима.
Значај специфичне топлоте воде
Знамо да је у стандардним условима килограм воде потребан 1 килокалорију да би се његова температура повећала за 1 ºЦ, односно 1 кцал / ° Ц • кг, што је еквивалентно 4184 Ј / (К • кг) у међународном систему. Знамо да је ова специфична топлота највећа од било које друге уобичајене супстанце. Ако у лето ставимо лавор са водом на пуно сунце, може бити загрејан и топао. Ипак, Неће повећати температуру довољно да у њему кува или кува јаја. С друге стране, ако поставимо металну шипку, вероватно је нећете моћи узети, јер ће јој температура бити толико висока да ће изгорети.
Специфична топлота воде настаје због водоничних веза од којих су молекули воде направљени. То је врста интеракције између молекула која је толико јака да захтева пуно енергије да би вибрирали и повећали температуру. Водоник-везе су веома моћне и потребна му је енергија да би се покренуо. Стога, одржавање воде која кључа захтева непрекидно снабдевање енергијом.
Значај који има преноси се и у метеорологији. Чињеница да вода има овако висок годишњи топлотни капацитет је необична чињеница ако не и важно својство које нарочито помаже у регулисању времена и климе уопште. Имајући ову високу специфичну топлоту, знамо да су велика водна тела одговорна за регулацију екстремних колебања температуре на целој планети. Ако не, клима вероватно не би имала исте карактеристике као данас позната.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о специфичној топлоти воде и њеном значају.