Hem fizik hem de kimyada kullanılan temel özelliklerden biri özgül ısıdır. Özellikle, özgül su ısısı hemen hemen her tür deneyde oldukça gereklidir. Yapılması gereken ilk şey, özgül ısının ne olduğunu bilmek ve sudaki bu değeri bilmenin önemini bilmektir.
Bu nedenle, bu makaleyi size suyun özgül ısısı ve önemi hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatmaya adayacağız.
Özgül ısı nedir
Bir maddenin sıcaklığını arttırması için belli bir miktar enerjiye ihtiyaç vardır. Bu miktarda enerji ısı şeklinde verilmelidir. Bu özgül ısı olarak bilinen şeydir. Bilindiği diğer bir isim özgül ısı kapasitesidir. Tahta bir kaşığın neden zihinsel bir kaşıktan daha yavaş ve aşamalı olarak ısıtılabildiğini açıklamamızı sağlayan bu değerdir. Ayrıca, vermek için yetiştirilen kullanıma göre bazı araç ve gereçler yapabilmek için neden belirli malzemeleri kullandığımızın nedenini açıklar.
Bununla fizikte özgül ısı olarak tanımlıyoruz Sıcaklığını bir derece artırmak için birim kütle kütlesine aktarılması gereken enerji miktarı. Suyun özgül ısısı neredeyse her zaman örnek olarak kullanılır. Yani suyu bir derece ısıtabilmek için gerekli olan enerji miktarı kendi sıcaklığında. Oda sıcaklığındaki bir kilogram suya 4182 joule enerji aktarılırsa, bu miktardaki suyun sıcaklığını bir derece artıracağını biliyoruz. Bundan, suyun özgül ısısının kilogram ve derece başına 4182 joule'e eşit olduğu değerini elde edebiliriz.
Suyun özgül ısı birimleri
Suyun özgül ısısının farklı birimlerle ifade edilebileceğini biliyoruz. Genelde Enerji, kütle ve sıcaklık birimleri toplamı yansıtmak için yansıtılmalıdır. Birimin uluslararası sistemi, sıcaklık olan kütle ve kelvin olan kilogram başına joule'e sahibiz. Diğer malzemelerde, suyun özgül ısısı değerlerin geri kalanı için bir temel veya referans olarak kullanıldığından bu değer farklıdır. Örneğin, çeliğin özgül ısısı kilogram ve kelvin başına 502 joule'dir. Bu, bir kilogram çeliğin sıcaklığını bir kelvin arttırması için 502 joule enerjiye ihtiyaç duyacağı anlamına gelir.
Suyun veya başka bir malzemenin özgül ısısını ifade etmenin başka bir yolu, diğer birimlerdedir. Örneğin, gram başına kalori ve Santigrat derece ayarlayabilirsiniz. Çelik örneğini tekrar ediyoruz. Bu durumda, özgül ısı, gram başına 0.12 kalori ve Santigrat derece olacaktır. Bu, sıcaklığı bir gram çelik kadar bir derece artırmak için ısı formunda 0.12 kalori enerji gerektiği anlamına gelir.
temel özellikleri
Suyun özgül ısısına tam olarak girmeden önce, özelliklerinin ne olduğunu iyi bilmek gerekir. Bu bir maddenin miktarına bağlı olmayan yoğun fiziksel özellik. Bu, sahip olduğumuz madde miktarına bakılmaksızın, sıcaklığını artırmak için aynı enerjiye ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir. Öte yandan, özgül ısı farklı sıcaklıklarda değişebilir. Bu, sıcaklığı bir derece yükseltebilmek için aktarmamız gereken enerji miktarının, 100 derece veya 0 derece olan oda sıcaklığında aktarılması gerekenle aynı olmadığı anlamına gelir. Bunun en iyi örneği, suyun özgül ısısının sıcaklığa bağımlılığıdır. Farklı sıcaklıklarda suyun özgül ısısının değiştiğini görüyoruz.
Maddelerin sahip olduğu bir özellik olduğunu ve sıcaklığını artırmak için gereken enerji miktarı ile ilgilidir. Suyun sahip olduğu en önemli özelliklerden biri de yüksek özgül ısıya sahip olmasıdır. Bu, suyun sıcaklığını artırmak için birim kütle başına çok fazla ısı emmeleri gerektiği anlamına gelir.
Suyun özgül ısısı, hacmin sabit tutulmasına veya basıncın sabit tutulmasına bağlı olarak farklılık gösterir. Bu değişkenler ayrıca bu koşullara bağlı olarak başka değerler de belirler. Maddenin hacmine atıfta bulunduğumuzda, izokorik özgül ısı. Öte yandan, sabit basınca bakarsak, izobarik özgül ısıya işaret ederiz. Uygulamaya gidersek, bu fark esas olarak sıvılarla değil gazlarla çalışırken yapılır.
Suyun özgül ısısının önemi
Standart koşullar altında bir kilogram suyun sıcaklığının 1 ºC artması için 1 kilokaloriye ihtiyacı olduğunu, yani uluslararası sistemde 1 J / (K • kg) 'a eşdeğer olan 4184 kcal / ° C • kg gerektiğini biliyoruz. Bu özgül ısının diğer yaygın maddelerden en yüksek olduğunu biliyoruz. Yazın tam güneşte su dolu bir leğen koyarsak ısınabilir ve ısınabilir. Ancak, içindeki yumurtaları kaynatacak veya pişirecek kadar sıcaklığını artırmayacaktır. Öte yandan, metal bir çubuk yerleştirirsek, ısısı yanacak kadar yüksek olacağından, onu alamayacaksınız.
Suyun özgül ısısı, su moleküllerinin yapıldığı hidrojen bağlarından kaynaklanır. Moleküller arasında titreşmeleri ve sıcaklıklarını arttırmaları için çok fazla enerji sağlamanın gerekli olduğu kadar güçlü bir etkileşim türüdür. Hidrojen bağları çok güçlüdür ve hareket etmesi için enerji gerekir. Bu nedenle suyu kaynatmaya devam etmek sürekli enerji sağlamayı gerektirir.
Sahip olduğu önem meteorolojiye de aktarılıyor. Suyun bu yüksek yıllık ısı kapasitesine sahip olduğu gerçeği, değilse de ilginç bir gerçektir. Genel olarak hava ve iklimi düzenlemeye yardımcı olan önemli bir özellik. Bu yüksek özgül ısıya sahip olarak, büyük su kütlelerinin gezegendeki aşırı sıcaklık dalgalanmalarını düzenlemekten sorumlu olduğunu biliyoruz. Aksi takdirde, iklim muhtemelen bugün bildiğimizle aynı özelliklere sahip olmayacaktır.
Umarım bu bilgilerle suyun özgül ısısı ve önemi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.