Ειδική θερμότητα νερού

Το νερό είναι ένα τόσο συνηθισμένο χαρακτηριστικό της μαςκαθημερινά, ότι είναι πιθανότατα δύσκολο να βρεθεί κάποιος που, χωρίς κανένα επαγγελματικό λόγο, σκεφτόταν τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες. Ωστόσο, αν πρέπει να αρχίσετε να μιλάτε γι 'αυτό σε αυτό το πλαίσιο, πρέπει συχνά να ακούσετε τη διατριβή ότι το πρόβλημα αυτό δεν ενδιαφέρει πολύ, επειδή το νερό είναι γνωστό από καιρό και εξηγείται στο επίπεδο των αξιωμάτων. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει καθόλου. Η φύση της χημικής ένωσης που είναι γνωστή σε εμάς με το όνομα του νερού δεν έχει διερευνηθεί επαρκώς, ώστε να μπορεί να υποστηριχθεί ότι γνωρίζουμε τα πάντα γι 'αυτό.

Πράγματι, το νερό είναι παντού γύρω μας, αλλά μεαπό άποψη φυσικοχημικής φύσης, είναι πολύ ενδιαφέρον το γεγονός ότι είναι πρακτικά παγκόσμιος διαλύτης. Αυτή η ποιότητα, με τη σειρά του, καθορίζεται από μια λίστα με τις ιδιότητες του νερού που καθιστούν δυνατή ενώσεις καθολικής-διαλύτη.

Για παράδειγμα, όλοι γνωρίζουν από τον πάγκο του σχολείου ότιΜε αύξηση της θερμοκρασίας από 0 ° C σε + 4 ° C, παρατηρείται αύξηση της πυκνότητας της ύλης, μετά την οποία ο ίδιος ο δείκτης αρχίζει να μειώνεται σταδιακά. Μια τέτοια περίεργη αλλαγή στις παραμέτρους πυκνότητας εξηγείται από τις ιδιαιτερότητες της δομής των μορίων του νερού και τη φύση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους. Είναι επίσης ενδιαφέρον να δούμε μια τέτοια διαδικασία, κατά την οποία οι τιμές τέτοιων παραμέτρων όπως η ειδική θερμότητα του νερού, η πυκνότητα και η θερμική αγωγιμότητα αλλάζουν με τον ίδιο απότομο τρόπο. Για παράδειγμα, αυτή η εξάρτηση μπορεί να δοθεί. Διαπιστώνεται ότι η ειδική θερμότητα του νερού είναι σχεδόν διπλάσια από τον ίδιο δείκτη πάγου.

Για να εξηγήσουμε αυτό το φαινόμενο, πρέπει να το κάνουμεθυμηθείτε ότι, στην πραγματικότητα, είναι μια θερμική ικανότητα. Για να κατανοηθεί καλύτερα το θέμα του ορισμού, θα πρέπει να επιλεγεί ο όρος θερμότητα. Αυτή είναι η ποσότητα που δηλώνεται σε φυσικούς τύπους ως "c", η οποία δείχνει πόση θερμική ενέργεια πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να εξασφαλίσει αύξηση 1 kg της θερμοκρασίας (στην περίπτωση αυτή νερού) ανά βαθμό.

Έτσι, στο νερό, η θερμική ικανότητα είναι ανώμαληόχι μόνο βάσει της σημασίας του. Είναι αποδεδειγμένο πειραματικά ότι η ειδική θερμότητα του νερού είναι εντελώς διαφορετικές τιμές σε διαφορετικές θερμοκρασίες, και η φύση της δυναμικής είναι μια ασυνήθιστη σχέση. Η θερμοχωρητικότητα του νερού πέφτει σε σημασία μόνο σε θερμοκρασίες κυμαινόμενες από 0 έως 37 C. Αν η θερμοκρασία στη συνέχεια αυξάνεται, και η θερμοχωρητικότητα θα αυξηθεί επίσης.

Κατά τη διάρκεια πολλών πειραμάτων ήτανΔιαπιστώθηκε ότι η ίδια η μικρότερη τιμή της ειδικής θερμότητας του νερού σε σταθερή τιμή θερμοκρασίας στην 36.8 S. ανάγνωση μέσα από αυτές τις γραμμές, καμία συσχέτιση δεν προκαλεί τον αριθμό; Φυσικά! Αυτό είναι - ένας δείκτης της κανονικής θερμοκρασίας του σώματος, όχι μόνο ο άνθρωπος, αλλά επίσης και τον τεράστιο αριθμό όλων των θερμόαιμων ζώων. Σε αυτόν τον δείκτη, υπάρχει μια άλλη ενδιαφέρουσα λεπτομέρεια. Το γεγονός ότι η δυναμική της διόδου της ειδικής θερμότητας χαρακτηρίζεται από ένα είδος συμμετρίας. Βρίσκεται στο γεγονός ότι σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, υπάρχει επίσης μια ελάχιστη τιμή θερμικής ικανότητας. Είναι κατά την έννοια του -20 C. που χαρακτηρίζεται από μια παράμετρο όπως η ειδική θερμότητα του νερού, του πίνακα, το οποίο χρησιμοποιείται για την ταχεία προσδιορισμό των τιμών αγωγιμότητας θερμότητας.

Ο λόγος για το φαινόμενο αυτό πρέπει να εξηγηθεί με βάση τοαπό την ανάλυση των φυσικών ιδιοτήτων του νερού. Το νερό είναι μια χημική ένωση με πολύ υψηλή θερμική ικανότητα. Αυτό σημαίνει ότι, αν είναι σε θέση να απορροφήσει μια σημαντική ποσότητα θερμότητας, το ίδιο το νερό, ταυτόχρονα, θερμαίνεται ασήμαντα. Συγκρίνοντας με άλλες ουσίες, βλέπουμε ότι η ειδική θερμότητα του νερού έως 5 φορές υπερβαίνει την ίδια παράμετρο για την άμμο και 10 φορές για το σίδηρο.

Είναι αυτή η ικανότητα του νερού να συσσωρεύεταιτεράστια αποθέματα θερμικής ενέργειας διασφαλίζουν τη σταθερότητα του θερμοκρασιακού καθεστώτος στον πλανήτη, επιτρέπουν την άμβλυνση των αρνητικών συνεπειών των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας λόγω της αλλαγής των εποχών, των ωρών της ημέρας. Το νερό, λόγω των ιδιαιτεροτήτων του στη σφαίρα της θερμικής ικανότητας, ενεργεί ως ο κύριος θερμορυθμιστής της Γης.