Innhold
- Spesifikk varmekapasitet
- Beregner spesifikk varmekapasitet
- Forskjeller i vann og is
- Faktorer som påvirker spesifikk varmekapasitet i vann og is
- Fordeler med vannets høyere spesifikke varmekapasitet
Det tar lengre tid å varme vann til en høyere temperatur enn det gjør for å smelte is. Selv om dette kan virke som en forvirrende situasjon, er det en viktig bidragsyter til moderasjonen av klimaet som gjør at livet kan eksistere på jorden.
Spesifikk varmekapasitet
Den spesifikke varmekapasiteten til et stoff er definert som mengden varme som kreves for å øke temperaturen på en enhetsmasse av det stoffet med 1 grad Celsius.
Beregner spesifikk varmekapasitet
Formelen for forholdet mellom varmeenergi, temperaturendring, spesifikk varmekapasitet og temperaturendring er Q = mc (delta T), hvor Q representerer varmen som tilsettes stoffet, c er den spesifikke varmekapasiteten, m er massen til stoffet som blir oppvarmet og delta T er endringen i temperaturen.
Forskjeller i vann og is
Den spesifikke varmen på vann ved 25 grader Celsius er 4,166 joule / gram * grad Kelvin.
Den spesifikke varmekapasiteten til vann ved -10 grader Celsius (is) er 2,05 joule / gram * grad Kelvin.
Den spesifikke varmekapasiteten til vann ved 100 grader Celsius (damp) er 2.080 joule / gram * grad Kelvin.
Faktorer som påvirker spesifikk varmekapasitet i vann og is
Den mest åpenbare forskjellen mellom is og vann er sannsynligvis det faktum at is er et fast stoff og vann er en væske, men mens tilstanden i materien endres fra faststoff til væske til gass avhengig av temperatur, forblir den kjemiske formelen to hydrogenatomer kovalent bundet til ett oksygenatom.
En grad av frihet er enhver form for energi der varme som overføres til en gjenstand kan lagres. I et fast stoff er disse frihetsgradene begrenset av strukturen til det faste stoffet. Kinetisk energi lagret internt i molekylet bidrar til stoffets spesifikke varmekapasitet og ikke til dens temperatur.
Som væske har vann flere retninger for å bevege seg og absorbere varmen som tilføres det. Det er mer overflate som må varmes opp for at den totale temperaturen skal øke.
Imidlertid, med is, endrer ikke overflaten seg på grunn av den mer stive strukturen. Når isen varmer, må den varmeenergien gå et sted, og den begynner å bryte ned strukturen til det faste stoffet og smelte isen i vann.
Fordeler med vannets høyere spesifikke varmekapasitet
Den høye spesifikke varmekapasiteten til vann så vel som den høye fordampingsvarmen gjør at den kan moderere jordens klima ved å få temperaturer til å endre seg sakte i områder rundt store vannmasser.
På grunn av den høye spesifikke varmen av vann, blir vann og land nær vannmasser oppvarmet saktere enn land uten vann. Mer varmeenergi er nødvendig for å varme opp området fordi vannet tar opp energien.
En lignende mengde varmeenergi ville øke temperaturen på tørt land til en mye høyere temperatur, og jorda eller smuss ville hindre varmen i å gå i bakken. Ørkener når ekstremt høye temperaturer spesielt på grunn av mangel på vann.