Садржај
- Специфични капацитет топлоте
- Израчунавање специфичне топлотне снаге
- Разлике у води и леду
- Чимбеници који утичу на специфичну топлотну способност у води и леду
- Предности већег специфичног топлотног капацитета воде
За загревање воде на вишу температуру потребно је дуже него што се топи лед. Иако се ово може чинити збуњујућом ситуацијом, велики допринос је умјеравању климе која омогућава живот на Земљи.
Специфични капацитет топлоте
Специфични топлотни капацитет неке супстанце је дефинисан као количина топлоте која је потребна за повећање температуре једне јединице те материје за 1 степен Целзијуса.
Израчунавање специфичне топлотне снаге
Формула за однос између топлотне енергије, промене температуре, специфичног топлотног капацитета и промене температуре је К = мц (делта Т), где К представља топлоту додату супстанци, ц је специфични топлотни капацитет, м је маса супстанца која се загрева и делта Т је промена температуре.
Разлике у води и леду
Специфична топлота воде на 25 степени Целзијуса је 4.186 џула / грам * степена Келвина.
Специфични топлотни капацитет воде на -10 степени Целзијуса (лед) је 2,05 јоула / грам * степен Келвина.
Специфични топлотни капацитет воде на 100 степени Целзијуса (пара) је 2.080 џоу / грам * степен Келвина.
Чимбеници који утичу на специфичну топлотну способност у води и леду
Вероватно најочитија разлика између леда и воде је чињеница да је лед чврст, а вода течност, али док се стање материје мења из чврстог у течно у гасно, зависно од температуре, хемијска формула остаје два атома водоника ковалентно везана за један атом кисеоника.
Степен слободе је било који облик енергије у коме се може складиштити топлота која се преноси на предмет. У чврстом облику, ови степени слободе су ограничени структуром те чврсте супстанце. Кинетичка енергија ускладиштена у молекули доприноси специфичном топлотном капацитету те супстанце, а не њеној температури.
Као течност, вода има више праваца да се креће и да апсорбује топлоту која је поднесена на њу. Постоји више површине коју је потребно загрејати да би се укупна температура повећала.
Међутим, са ледом се површина површине не мења због његове чвршће структуре. Како се лед загрева, та топлотна енергија мора негде отићи и она почиње да разграђује структуру чврстоће и растопи лед у воду.
Предности већег специфичног топлотног капацитета воде
Већи специфични топлотни капацитет воде, као и њена велика топлота испаравања, омогућава јој да ублажи климу Земље узрокујући да се температуре полако мењају у областима око великих водних тела.
Због велике специфичне топлоте воде, вода и земљиште у близини водених вода се загревају спорије од земље без воде. За загревање подручја потребно је више топлотне енергије јер вода апсорбује енергију.
Слична количина топлотне енергије повећала би температуру суве земље на знатно вишу температуру, а земља или прљавштина задржавали би топлину да не уђе у земљу. Пустиње достижу екстремно високе температуре, посебно због недостатка воде.