Γιατί απαιτείται περισσότερη θερμική ενέργεια για να αυξηθεί η θερμοκρασία του νερού κατά 10C όταν ο όγκος μεγαλύτερος;
Ειδική θερμική χωρητικότητα
* Ορισμός: Η ειδική θερμική ικανότητα είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 ° C (ή 1 kelvin).
* Υψηλή ειδική θερμότητα του νερού: Το νερό έχει σχετικά υψηλή ειδική θερμική ικανότητα σε σύγκριση με πολλές άλλες ουσίες. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αλλάξει η θερμοκρασία του νερού.
ένταση και ενέργεια θερμότητας
* Περισσότερα μόρια, περισσότερη ενέργεια: Ένας μεγαλύτερος όγκος νερού περιέχει περισσότερα μόρια νερού. Για να αυξήσετε τη θερμοκρασία όλων αυτών των μορίων κατά 10 ° C, πρέπει να παρέχετε περισσότερη θερμική ενέργεια.
* Σκεφτείτε το ως εξής: Φανταστείτε ότι έχετε δύο γλάστρες:ένα μικρό και ένα μεγάλο. Για να φέρετε το νερό στο μεγάλο δοχείο σε βράση, πρέπει να προμηθεύσετε περισσότερη θερμότητα από ό, τι θα κάνατε για να βράσετε το νερό στο μικρό δοχείο.
Η σχέση
Η ποσότητα θερμικής ενέργειας (Q) που απαιτείται για την αλλαγή της θερμοκρασίας μιας ουσίας είναι άμεσα ανάλογη με:
* μάζα (m): Περισσότερη μάζα σημαίνει περισσότερα μόρια, που απαιτούν περισσότερη ενέργεια.
* Ειδική θερμική χωρητικότητα (c): Η υψηλή ειδική θερμότητα του νερού το καθιστά περισσότερη ενέργεια για μια δεδομένη αλλαγή θερμοκρασίας.
* Αλλαγή θερμοκρασίας (Δt): Μια μεγαλύτερη αλλαγή θερμοκρασίας απαιτεί περισσότερη ενέργεια.
Formula
Η σχέση συνοψίζεται στον ακόλουθο τύπο:
Q =m * c * Δt
Οπου:
* Q =θερμική ενέργεια (σε joules)
* m =μάζα (σε γραμμάρια)
* C =Ειδική θερμική χωρητικότητα (σε J/G ° C)
* Δt =αλλαγή θερμοκρασίας (στον ° C)
Συμπερασματικά: Ο υψηλότερος όγκος νερού σημαίνει μεγαλύτερη μάζα, οδηγώντας σε μεγαλύτερη απαίτηση για θερμική ενέργεια για την επίτευξη της ίδιας μεταβολής της θερμοκρασίας.
