2.20 : حرارة نوعية

تشير السعة الحرارية النوعية للمادة إلى كمية الطاقة المطلوبة لتسخين جرام واحد من المادة بدرجة واحدة. يتمتع الماء بسعة حرارية عالية ، لذا فإنه يتطلب الكثير من الحرارة لزيادة درجة حرارته. وبالمثل ، يجب أن يفقد الماء الكثير من الحرارة حتى تنخفض درجة حرارته ، لذلك يبرد أيضاً ببطء بمجرد تسخينه. المعادن ، بالمقارنة ، لها سعة حرارية منخفضة _ تسخن بسرعة وتبرد بسرعة.

وتُعرَّف السعة الحرارية النوعية على أنها كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من مادة ما بمقدار درجة واحدة مئوية (١ درجة مئوية). على سبيل المثال ، تتطلب زيادة درجة حرارة جرام واحد من الماء بمقدار ١ درجة مئوية سعراً حرارياً واحداً من الطاقة الحرارية. غالباً ما يتم تمثيل السعة الحرارية النوعية بالجرام ، والدرجات المئوية ، والسعرات الحرارية ، ولكن يمكن أيضاً التعبير عنها بالكيلوجرام والكلفن (ك) والجول (من بين وحدات أخرى). السعة الحرارية النوعية للماء هي سعر حراري واحد / جرام. درجة مئوية. ، أو ٤١٨٦ جول / كيلوجرام.كلفن. الذهب ، إذن ، لديه سعة حرارية أقل من الماء.

الطبيعة العملية

تساعد السعة الحرارية العالية للماء على تعديل درجات الحرارة البيئية القصوى. تشهد البلدات القريبة من المسطحات المائية الكبيرة ، تغيرات أقل في درجات الحرارة اليومية والموسمية على حد سواء. خلال النهار ، تمتص الماء القريبة الطاقة الحرارية ، مما يبرد الأراضي المحيطة. في الليل ، يطلق الماء طاقة الحرارة ، مما يحافظ على المنطقة أكثر دفئاً. يمكن أن تمر المدن ، البعيدة عن المسطحات المائية الكبيرة ، بتقلبات كبيرة في درجات الحرارة اليومية و الموسمية. حيث تتمتع الرمال والصخور بسعات حرارية منخفضة ، لذا فهي تسخن بسرعة أثناء النهار وتطلق الحرارة بسرعة في الليل.

في الفضاء ، يغلي الماء ثم يتجمد. يحدث هذا جزئيا بسبب السعة الحرارية العالية للماء. في الفضاء ، يغلي الماء أولا بسبب الضغط المنخفض للغاية. في هذه الحالة الغازية ، تكون جزيئات بخار الماء متباعدة ويمكن أن تفقد الحرارة بسرعة في الفضاء شديدة البرودة. ثم يتجمد بخار الماء إلى بلورات _ وهي عملية تسمى إزالة الذوبان.