Mikä on veden ominaislämpö? Miten se on erikoista?

ranta-3369140_640

Jos olet koskaan kävellyt rannalla aurinkoisena päivänä ja kastanut varpaasi veteen jäähdyttämään ne kuuman hiekan jälkeen, olet hyödyntänyt veden erityistä lämpöä.

Huolimatta miltä se saattaa kuulostaa, ominaislämpö ei viittaa jonkin kohteen tarkkaan lämpötilaan. Se on laajempi tieteellinen käsite, joka liittyy aineen lämmittämiseen tarvittavaan energiaan. Kuten olet ehkä huomannut esimerkistä, kaikki aineet eivät lämpene yhtä nopeasti - mistä seuraa hiekan ja veden eri lämpötilat.



Veden ominaislämpö on yksi sen mielenkiintoisimmista ominaisuuksista. Tässä artikkelissa kerromme, mikä on erityinen lämpö, ​​mitä yhtälöä käytät ominaislämmön löytämiseen ja miksi veden ominaislämpö on niin korkea.

body_pot

Liedellä, kattilalla, vedellä ja höyryllä on eri lämpötilat.

Mikä on ominaislämpö?

Ominaislämpö on lämpökapasiteetin mitta tai kuinka paljon lämpöä materiaali voi varastoida lämpötilan muuttuessa. Suuri lämpökapasiteetti tarkoittaa, että aine voi absorboida paljon lämpöä ennen lämpötilan muutoksen rekisteröimistä - ajattele, kuinka kauan kestää, että kattila lämpenee liedellä kosketukseen verrattuna siihen, kuinka kauan sisällä oleva vesi lämpenee . Tämä tarkoittaa sitä, että vedellä on suurempi lämpökapasiteetti - se voi varastoida enemmän lämpöä ennen lämpötilan muutosta.

Ominaislämpö viittaa täsmälliseen lämmön määrään, joka tarvitaan, jotta aineen yksi massayksikkö saadaan astetta lämpimämmäksi. Palataksemme esimerkkiimme, ominaislämpö tunnistaa tarkasti, kuinka paljon lämpöä tarvitaan yhden yksikön veden, kuten yhden kupin, yhden asteen lämpenemiseksi.

Koska lämpö on todella energiansiirron mitta, on tarkempaa sanoa se ominaislämpö on itse asiassa lausunto siitä, kuinka paljon energiaa aine voi imeytyä ennen yhden asteen lämpötilan muutosta.

Ominaislämpö mitataan tyypillisesti jouleina ja kilojouleina yhtä grammaa massaa kohti Celsius -lämpötilamittauksena. Kilogrammaa ja Fahrenheitia voidaan käyttää, mutta se on harvinaisempaa.

Lämpötila ja paine voivat vaikuttaa aineen ominaislämpöön, joten ominaislämpö määritetään tyypillisesti tasaisessa lämpötilassa ja paineessa, tyypillisesti 25 celsiusastetta.


body_kettle

Mikä on ominaislämmön yhtälö?

Yhtälö ominaislämmön laskemiseksi on:

horoskooppi heinäkuun 23

$$ Q = s × m × ΔT $$

pyöreä valkoinen pilleri isolla a

$ Q $ edustaa lämmön määrää, $ s $ ominaislämpöä ($ { Joules}/{ gram * ° Celsius} $), m aineen massa grammoina ja $ ΔT $ havaittu muutos lämpötila.

body_sea

Erilaisilla vesillä, kuten merivedellä, voi olla erilainen ominaislämpö.

Mikä on veden ominaislämpö?

Jotkut aineet kuumenevat nopeasti, kun taas toiset kuumenevat hitaasti. Vesi on yksi jälkimmäisistä - sillä on suuri ominaislämpökapasiteetti, koska se vaatii enemmän energiaa lämpötilan nostamiseen.

Veden ominaislämpökapasiteetti on 4182 J/kg ° C. Koska vesi on niin tärkeä ja yleinen aine, meillä on jopa erityinen tapa tunnistaa energian määrä, joka tarvitaan yhden gramman veden nostamiseen yhdellä celsiusasteella - kalori. Tämä eroaa kaloreista, joista puhumme ruoassa. Tällainen kalorimäärä vastaa 1000 kaloria, minkä vuoksi elintarvikkeisiin liittyviä kaloreita kutsutaan joskus myös kilokaloreiksi tai kcal.

Veden ominaislämpö on melko paljon korkeampi kuin monien muiden tavallisten aineiden. Esimerkiksi raudan ominaislämpö on 449 J/kg ° C, hiekka 830 J/kg ° C ja tammipuun 2400 J/kg ° C.

Tämä johtuu siitä, että vesi, joka koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista, on elektronegatiivinen. Elektronegatiivinen atomi vetää todennäköisemmin elektroneja itseensä, koska atomin toisella puolella on osittain positiivinen varaus ja toisella osittain negatiivinen varaus. Vastakkain varautuneet sivut vetyvät luonnollisesti toisiinsa muodostaen heikomman vety sidoksen. Siksi vesi pystyy virtaamaan itsensä ohi, mutta myös sitoutumaan yhteen - se muodostaa ja katkaisee jatkuvasti nämä siteet.

Nämä sidokset ovat myös syy siihen, miksi nestemäisellä vedellä on korkea ominaislämpö. Kaikki veden lämmittämiseen käytetty energia jaetaan sidosten katkaisemisen ja veden lämmittämisen välillä. Tämän takia, veden lämmittämiseen tarvitaan enemmän energiaa kuin muihin aineisiin.

Jos olet esimerkiksi rannalla aurinkoisena päivänä, huomaat, että hiekka on usein melko kuumaa kävellä, mutta vesi tuntuu aina viileältä, jopa matalassa. Tämä johtuu siitä, että hiekalla on pienempi ominaislämpökapasiteetti - se vaatii vähemmän energiaa lämpötilan nostamiseen yhden asteen. Koska vedellä on suuri lämpökapasiteetti, se vaatii enemmän energiaa lämpötilan nostamiseen yhden asteen. Aurinko tuottaa enemmän tai vähemmän vakioenergiaa, joka lämmittää hiekan nopeammin ja veden hitaammin.

body_desert

Hiekalla on paljon pienempi ominaislämpö kuin vedellä - siksi se kuumenee niin nopeasti!

Erityinen lämpötaulukko

Jos et ole jo perehtynyt jouleihin ja kaloreihin, nämä luvut saattavat tuntua hieman abstrakteilta. Tutustu tähän taulukkoon ja tutustu jouleiden ja kalorien mukaisiin yleisiin erityisiin lämpötiloihin ja vertaa niitä siihen, mitä tiedät näiden aineiden kuumenemisesta!

Materiaali Ominaislämpö J/kg ° C Ominaislämpö kaloreina/grammaa ° C
Kulta 129 0,031
Ilmaa 1005 0.24
Nahka 1500 0,36
Oliiviöljy 1790 0,43
Paperi 1336 0,32
Pöytäsuola 880 0.21
Kvartsihiekka 830 0,19
Teräs 490 0,12
Nestemäinen vesi 4182 1.00
Puu 1300 - 2400 0,41

Mielenkiintoisia Artikkeleita

Iowan yliopiston pääsyvaatimukset

New Mexico State Universityn pääsyvaatimukset

2016-17 Akateeminen opas | Simon Rodian jatkokoulu

Löydä osavaltioiden rankingit, SAT / ACT-tulokset, AP-luokat, opettajien verkkosivustot, urheilutiimit ja paljon muuta Simon Rodian jatkokoulusta Los Angelesissa, Kaliforniassa.

Mansfieldin yliopiston Pennsylvanian pääsyvaatimukset

2.0 GPA: Onko tämä hyvä? Korkeakoulut, joihin pääset 2.0: lla

Mikä on 2.0 GPA? Onko se hyvä vai huono, ja mitkä korkeakoulut hyväksyvät 2.0 GPA: n? Selvitä, mihin kouluihin voit päästä.

Uusi PSAT, uudistettu vuonna 2015: Täydellinen opas

PSAT suunniteltiin uudelleen vuonna 2015. Lue oppaamme oppiaksesi kuinka valmistautua siihen parhaiten.

2016-17 Akateeminen opas | Valencian lukio

Löydä osavaltioiden sijoitukset, SAT/ACT -tulokset, AP -tunnit, opettajan verkkosivustot, urheiluryhmät ja paljon muuta Valencian lukiosta paikassa Placentia, CA.

Santa Fe University of Art and Design Pääsyvaatimukset

Kalifornian parhaat koulut | Desert Hot Springs High School Rankings ja tilastot

Löydä osavaltion rankingit, SAT/ACT -tulokset, AP -tunnit, opettajan verkkosivustot, urheiluryhmät ja paljon muuta Desert Hot Springs High Schoolista kohteessa Desert Hot Springs, CA.

RMU: n pääsyvaatimukset

Lafayette Collegen pääsyvaatimukset

Minnesotan yliopisto, Duluthin pääsyvaatimukset

Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää CLT-testistä

Mikä on klassinen oppimistesti? Selitämme kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää CLT-tentistä, mukaan lukien milloin ja missä otat sen ja kuinka valmistautua.

Miten SAT -esseen pituus vaikuttaa pisteeseesi?

Kuinka pitkä SAT -esseesi pitäisi olla? Tässä on analyysimme SAT -esseen pituudesta ja siitä, miten se vaikuttaa esseesi pisteisiin.

Kuinka monta tuoppia gallonassa?

Muuntaminen pinttien ja gallonien välillä? Katso oppaastamme kuinka monta pinttiä gallonassa.

Mikä on Charter School? Onko yksi oikea sinulle?

Oletko hämmentynyt charter- ja julkisista kouluista? Yksityiskohtainen kilta charterkoulun määritelmään opastaa kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää.

Curry Collegen pääsyvaatimukset

Lewisin yliopiston SAT -tulokset ja GPA

Kuinka ACT pisteytetään?

Ota selvää, kuinka ACT pisteytetään virallisten pisteytyskaavioiden avulla ja mitä tämä tarkoittaa omalle valmistautumiselle.

Randolph-Macon Collegen pääsyvaatimukset

Ohion yliopiston eteläinen pääsyvaatimukset

Alexander Hamiltonin lukio | 2016-17 Rankings | (Los Angeles,)

Löydä osavaltion rankingit, SAT/ACT -tulokset, AP -tunnit, opettajan verkkosivustot, urheiluryhmät ja paljon muuta Alexander Hamilton Senior High Schoolista Los Angelesissa, Kaliforniassa.

SAT-itseopiskelu: 7 vinkkiä valmistelusuunnitelmaan

Kamppailetko SAT-itseopiskelun kanssa? Tutustu täydelliseen oppaaseemme opintosuunnitelman laatimiseen ja ongelmien vianetsintään.

Mikä on CUNY? Mitä CUNY tarkoittaa?

Mitä CUNY tarkoittaa? Opi kaikki New Yorkin kaupunginyliopistosta ja jos se sopii sinulle.

Carroll University pääsyvaatimukset