זוכר פיסיקה - מהו החום הסגולי של מים?

אודה הוא אחד החומרים הכי מדהים. למרות השימוש הנרחב ואוניברסלי, הוא - תעלומה אמיתית של הטבע. בתור אחד תרכובות חמצן, מים, זה היה נראה מאפיינים נמוכים למדי כגון נקודת רתיחה ו נקודת הקפאון, חום אידוי ו- m. P. אבל זה לא קורה. קיבולת לבד מים, למרות הכל, היא גבוהה מאוד.

מים הם מסוגלים לספוג כמות גדולה של חום, שהיא כמעט לא מחוממת - זה התכונות הפיזיות שלה. קיבולת חום סגולית של מים גבוהים יותר מאשר החום הסגולי של החול כחמש פעמים, ועשר פעמים - ברזל. לכן, מים הוא נוזל קירור טבעי. רכושה לאחסן כמויות גדולות של אנרגיה מאפשר להחליק את תנודות טמפרטורה על פני כדור הארץ ולהתאים את התנאים התרמיים ברחבי העולם, וזה קורה שום קשר לעונה.

רכוש של מים ייחודי זה מאפשר את השימוש בו בתור נוזל קירור בתעשייה ולחימום ביתי. בנוסף, מים זמינים בדרך כלל וחומרי גלם זולים יחסית.

למה הכוונה קיבולת חום? כידוע מהקורס של התרמודינמיקה, העברת חום הוא תמיד מחו לקור הגוף. זה כרוך במעבר בסכום של חום, ואת הטמפרטורה של שני גופים, להיות מדינת המאפיין שלהם מציינת את הכיוון של החילופי. במהלך חילופי האש, למשל, גוף מתכת עם משקל שווה של מים בטמפרטורה אותו ראשונית של המתכת משתנה הטמפרטורה שלו היא פי כמה יותר מים.

אם נקבל את ההנחה של ההצהרה העיקרית של תרמודינאמיקה - של שני גופים (מבודדת מאחרים), כאשר אחד חילופי חום נותן והשני מקבל כמות שווה של חום, מתברר כי המתכת והמים הן קיבולת חום שונה לחלוטין.

לפיכך, קיבולת החום של מים (או כל חומר) - מדד של היכולת של החומר כדי לתת (או לקבל) מסוימת כמות החום במהלך הקירור (חימום) לכל טמפרטורה יחידה.

חום סגולי של חומר נחשב את כמות החום הדרושה כדי לחמם את יחידת חומר זה (1 ק"ג) הוא 1 תואר.

כמות החום שנוצר או נספג על ידי הגוף, הוא שווה למכפלה של הערכים של חום הסגולי, מסה, ועל הבדלי טמפרטורה. זה נמדד בקלוריות. קלוריה אחת - כלומר את כמות החום אשר מספיקה כדי לחמם 1 גרם מים לכל 1 תואר. לשם השוואה, חום סגולי של אוויר - 0.24 cal / g ∙ ° C, אלומינה - 0.22, ברזל - 0.11, כספית - 0.03.

קיבולת החום של מים אינה קבועה. עם הגדלת הטמפרטורה מ 0 עד 40 מעלות מצטמצם מעט (מ 1.0074 כדי .9980), ואילו כל חומרים אחרים בתהליך החימום, מגדילה את המאפיין הזה. יתר על כן, היא עלולה לקצר עם לחץ גובר (לעומק).

כידוע, יש מים בשלוש מדינה המצרפי - נוזל, מוצק (קרח), גזיים (אדי). במקרה זה החום הסגולי של קרח הוא כ 2 פעמים נמוכה מזו של מים. זה - המים העיקריים בניגוד לחומרים אחרים, ערכים חומים ספציפיים אשר אינו משתנים במדינה המוצקה מותכת. מהו הסוד?

העובדה שיש לו קרח מבנה גבישים אשר נהרס על ידי חימום בבת אחת. המים מכילים חלקיקים קטנים של קרח, מורכב מכמה מולקולות בשם מקורביו. כאשר חלק מים מחומם של אנרגית החום הוא בילה על חורבן קשרי המימן ב תצורות אלה. זה מסביר את היכולת של מים בחום גבוה מהרגיל. Fully קשר בין המולקולות שלו נהרס רק במהלך המעבר של מים לקיטור.

קיבולת חום סגולית של אדי מים בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס אינה שונה בהרבה מזו של הקרח ב 0 ° C. זה שוב מאשר את נכונות ההסבר הזה. קיבולת החום של קיטור כמו החום של קרח, עכשיו הבינה הרבה יותר טובה מאשר מים, אשר מדענים לא הוסכמו עדיין.