Fűtő víz egy vízforralóban

hője

A fajlagos hőkapacitás, más néven fajlagos hő vagy fajlagos hőteljesítmény, az anyagok olyan tulajdonsága, amely a hőmérsékletük növeléséhez szükséges energiamennyiséghez kapcsolódik.

A víz egyik legjelentősebb jellemzője, hogy a nagyon magas fajlagos hőkapacitás. Ez azt jelenti, hogy a víz hőmérsékletének növeléséhez szükséges, hogy tömegenként sok hőt nyerjen el.

Hogy ötletet kapjunk, 1 kg víz hőmérsékletének 1 ° C-os emeléséhez 4184 J (joule) szükséges, míg ugyanerre 1 kg rézzel vagy 130 J ólommal csak 385 J-ra van szükség.

Tartalomjegyzék

Mi a fajlagos hő?

A fajlagos hő a hőkapacitás fogalmán alapul, ill mennyi hőenergia szükséges az anyag hőmérsékletének megváltoztatásához. A hőkapacitást az anyag kiterjedt tulajdonságának definiálják, ezért olyan tulajdonság, amely az anyag tömegétől vagy mennyiségétől arányosan függ.

A fajlagos hőkapacitást, amely jobban ismert fajhőnek nevezzük, a hőkapacitás egy meghatározott tömegegységre. A nemzetközi rendszerben pontosan úgy definiálják, mint 1 kilogramm anyag hőkapacitása és 1 kelvin fokos hőmérséklet-emelkedés.

A hőkapacitás mértéke Joule per Kelvin (J/K) és szimbóluma C:

A fajlagos hőkapacitást mérjük meg J/(kg). Ha egy homogén anyag hőmérsékletváltozása nem jelenti az állapotváltozást, akkor ennek a hőmérséklet-változásnak, a tömegnek és a hőcserének a viszonyát általában a következőképpen fejezzük ki:

  • Q Ez a meleg
  • m tömeg,
  • ΔT a hőmérsékletváltozás
  • c fajlagos hő

Így a fajlagos hő a következőképpen nyerhető:

A fajlagos hő különbözik, mivel az anyag térfogatát állandó értéken tartják (izochoros fajhő) vagy a nyomást állandó értéken tartják (izobár fajlagos hő), bár a gyakorlatban ezt a különbséget főleg a gázokkal történő munkavégzés során alkalmazzák.

A víz fajlagos hőértéke

Normál körülmények között egy kilogramm vízre van szükség 1 kilokalóriát úgy, hogy hőmérséklete 1 ° C-ra emelkedjen, azaz 1 kcal/° C kg, ami egyenértékű 4184 J/(kg) a nemzetközi rendszerben.

A víz fajhője magasabb, mint bármely más közönséges anyag. Ha egy tál vizet tesz be nyáron, teljes napsütésben, az felmelegszik és felmelegszik, de nem fog tudni tojást főzni benne, de ha otthagy egy fémrudat, valószínűleg nem fog tudni bevenni meg fog égni.

A víz magas fajhője annak köszönhető Hidrogénkötések, egyfajta molekuláris kölcsönhatás, amely a vízmolekulák között jelentkezik, és amely olyan erős, hogy sok energiát kell biztosítani a vibráláshoz és a hőmérséklet növekedéséhez.

Fontosság a meteorológiai szabályozásban

Az a tény, hogy a víz ilyen nagy hőteljesítménnyel rendelkezik, nem csupán kíváncsi tény, hanem egy nagyon fontos tulajdonság, amely jelentősen hozzájárul az időjárási és éghajlat-szabályozáshoz.

Ilyen magas fajlagos hővel, nagy víztestekkel szabályozza a szélsőséges ingadozásokat, különösen a hőmérséklet.

Például egy tóban a magas fajhő viszonylag állandóan tartja éjszaka és nappal az átlagos vízhőmérsékletet. Ugyanez a hatás nagyobb méretekben is megvalósítható. Így az óceánok, tengerek és tavak szabályozzák a nagy régiók ingadozásait és hőmérsékleti tartományait.

Alapvető meteorológiai és környezeti tényező a part menti és a szigeti területeken. A nagy víztestek közelében lévő városok lassabban melegednek és lassabban hűlnek, kevesebb ingadozást és kevésbé szélsőséges hőmérsékletet tapasztalnak.

A magas fajlagos vízhőnek köszönhetően a tél és a nyár is enyhébbé válik, mint a szárazföldi területeken, de ugyanazon a szélességen. Figyelembe véve, hogy az óceánok a bolygó felszínének 70% -át lefedik, ez a hatás kétségtelenül elengedhetetlen a meteorológia világszerte történő szabályozásához.