Erinnern uns an die Physik – was ist die Wärmekapazität von Wasser?

Datum:

2019-02-09 03:40:14

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Oda ist einer der schönsten Stoffe. Trotz der Verbreitung und Allgemeine Nutzung, es – ein echtes Rätsel der Natur. Als einer der verbindungen Sauerstoff, Wasser, scheinbar muss ganz niedrigen Eigenschaften wie Siedepunkt und Gefrierpunkt, Wärme Dampferzeugung usw. Aber das ist nicht passiert. Allein die Wärmekapazität des Wassers, trotz allem, ist extrem hoch.

Wasser ist in der Lage eine enorme Menge an Wärme zu absorbieren, sich dabei praktisch nicht erwärmt worden – in diesem Fall ist es eine körperliche Eigenschaft. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser höher ist die Wärmekapazität von Sand ist etwa fünf mal, zehn mal ü Eisen. So das Wasser ist ein natürlicher Kühler. Seine Eigenschaft eine große Menge an Energie akkumulieren können glätten Schwankungen der Temperatur auf der Oberfläche der Erde und regulieren die thermische Regelung im Rahmen des gesamten Planeten, und dies geschieht unabhängig von der Zeit des Jahres.

Dies ist eine einzigartige Eigenschaft des Wassers können Sie es als des Kühlmittels in der Industrie und im Alltag. Neben Wasser ist öffentlich und relativ billige Rohstoffe.

Was versteht man unter der Wärmekapazität? Wie wir wissen aus der Thermodynamik, Wärmeübertragung erfolgt immer vom heißen zum kalten Körper. Dabei handelt es sich um den übergang einer bestimmten Anzahl von Wärme, und die Temperatur der beiden Körper, als Merkmal Ihres Status, zeigt die Richtung dieses Austausches. In den Prozess der Wärmeübertragung, Z. B. metallischer Körper mit Wasser gleicher Masse bei gleicher Quell-Temperaturen das Metall ändert seine Temperatur ein paar mal mehr Wasser.

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Wenn man für das grundlegende Postulat der Zustimmung der Thermodynamik " aus zwei Körpern (isoliert von den anderen), bei der ein Wärmeaustausch gibt, und der andere bekommt die gleiche Menge an Wärme, so wird klar, dass Metall und Wasser eine ganz andere Wärmekapazität.

Also, die Wärmekapazität von Wasser (wie jede Substanz) – ist eine Kennziffer, die die Fähigkeit einer bestimmten Substanz zu geben (oder empfangen) eine Wärmemenge bei Abkühlung (Erwärmung) pro Einheit der Temperatur.

Spezifische Wärmekapazität des Stoffes wird als Wärmemenge, die benötigt wird, um die Einheit zu erhitzen dieser Substanz (1 kg) um 1 Grad.

Die Menge an Wärme oder absorbierte Körper, gleich dem Produkt aus den Werten der spezifischen Wärmekapazität, der Masse und der Temperaturdifferenz. Gemessen wird es in den Kalorien. Eine Kalorie – genau die Menge an Wärme, die ausreichend ist, zu erhitzen von 1 G Wasser um 1 Grad. Zum Vergleich: die spezifische Wärmekapazität von Luft ü 0.24 cal/G ∙°C, Aluminium – 0.22, Eisen – 0.11, Quecksilber ü 0.03.

Die Wärmekapazität des Wassers ist nicht konstant. Mit Zunehmender Temperatur von 0 bis 40 Grad Sie leicht reduziert (von 1,0074 bis 0,9980), während bei allen anderen Substanzen in den Prozess der Erwärmung diese Eigenschaft wächst. Darüber hinaus kann es fallen mit steigendem Druck (Tiefe).

Wie Sie wissen, das Wasser hat drei Aggregat-Zustände ü flüssig, fest (Eis) und gasförmig (Dampf). Dabei wird die spezifische Wärmekapazität des Eises etwa 2-mal niedriger als die von Wasser. In diesem ü der wesentliche Unterschied zu Wasser aus anderen Stoffen, Größen die spezifische Wärmekapazität im festen und geschmolzenen Zustand nicht ändern. Was ist hier das Geheimnis?

Die Tatsache, dass Eis eine Kristallstruktur, die beim erhitzen zerfällt nicht sofort. Das Wasser enthält kleine Partikel von Eis, bestehend aus mehreren Molekülen und als ассоциатами. Beim erhitzen des Wassers Teil der thermischen Energie auf die Zerstörung der Wasserstoffbrücken in diesen Gebilden. Dies erklärt auch die ungewöhnlich hohe Wärmekapazität des Wassers. Voll der Verbindung zwischen den Molekülen zerstört nur beim übergang von Wasser in Dampf.

Die Spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf bei einer Temperatur von 100° Mit fast nicht anders als bei Eis bei 0° C. Dies bestätigt einmal mehr die Richtigkeit dieser Erklärung. Die Wärmekapazität des Dampfes, als auch die Wärmekapazität des Eises, wird derzeit untersucht viel besser als Wasser, über das die Wissenschaftler noch nicht einig.

 


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