Τι συμβαίνει με το νερό όταν μεταφέρεται η θερμική ενέργεια;
1. Αλλαγή θερμοκρασίας:
* Θέρμανση: Όταν η θερμική ενέργεια (θερμότητα) προστίθεται στο νερό, τα μόρια νερού απορροφούν αυτήν την ενέργεια και αρχίζουν να κινούνται ταχύτερα. Αυτή η αυξημένη κίνηση οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας .
* Ψύξη: Όταν η θερμική ενέργεια απομακρύνεται από το νερό, τα μόρια νερού επιβραδύνουν. Αυτή η μειωμένη κίνηση οδηγεί σε πτώση της θερμοκρασίας .
2. Αλλαγές φάσης:
Το νερό μπορεί να υπάρχει σε τρεις φάσεις:στερεό (πάγος), υγρό (νερό) και αέριο (υδρατμός). Η ποσότητα της θερμικής ενέργειας που υπάρχει καθορίζει τη φάση:
* τήξη: Η προσθήκη αρκετής θερμικής ενέργειας στον πάγο θα την αναγκάσει να λιώσει σε υγρό νερό. Αυτό συμβαίνει στους 0 ° C (32 ° F).
* κατάψυξη: Η αφαίρεση της θερμικής ενέργειας από το υγρό νερό θα αναγκάσει να παγώσει σε πάγο. Αυτό συμβαίνει επίσης στους 0 ° C (32 ° F).
* Βρασμό/εξάτμιση: Η προσθήκη ακόμη περισσότερης θερμικής ενέργειας σε υγρό νερό θα προκαλέσει τη βρασμό και τη μετατροπή σε υδρατμούς (αέριο). Αυτό συμβαίνει στους 100 ° C (212 ° F) σε τυπική ατμοσφαιρική πίεση.
* συμπύκνωση: Η αφαίρεση της θερμικής ενέργειας από τους υδρατμούς προκαλεί τη συμπύκνωση του σε υγρό νερό.
3. Επέκταση και συστολή:
* επέκταση: Καθώς το νερό θερμαίνεται, επεκτείνεται σε όγκο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια κατσαρόλα νερού στη σόμπα θα αυξηθεί ελαφρώς καθώς θερμαίνεται.
* Σύσπαση: Καθώς το νερό ψύχεται, συστέλλεται σε όγκο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα ποτήρι παγωμένο νερό συχνά θα έχει ένα στρώμα συμπύκνωσης στο εξωτερικό, καθώς το κρύο γυαλί ψύχει τον αέρα γύρω του, προκαλώντας τη συμπύκνωση των υδρατμών.
4. Ειδική θερμική χωρητικότητα:
Το νερό έχει σχετικά υψηλή ειδική θερμική ικανότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αυξήσει τη θερμοκρασία του. Αυτό καθιστά το νερό εξαιρετικό ρυθμιστή θερμοκρασίας, βοηθώντας να μετριάσει το κλίμα και να διατηρήσει σταθερές θερμοκρασίες σώματος σε ζωντανούς οργανισμούς.
Συνοπτικά:
Η μεταφορά θερμικής ενέργειας στο νερό μπορεί να προκαλέσει αλλαγή στη θερμοκρασία του, μια αλλαγή στη φάση, την επέκταση ή τη συστολή του και παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές σημαντικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένων των καιρικών συνθηκών και των βιολογικών λειτουργιών.
