Vann varmekapasitet og fordampningsvarme

Varmekapasitet og fordampningsvarme --- også kalt fordampningsvarme --- er termodynamiske egenskapene til saken. På grunn av sin struktur, har vann både en høy varmekapasitet og en høy fordampningsvarme.

typer

Spesifikk varmekapasitet er mengden av energi som er nødvendig for å heve temperaturen på en gitt masse av en substans. Vannets spesifikke varmekapasitet er 4.184 joule per gram, hvilket betyr at det tar 4.184 joule for å heve temperaturen på 1 gram vann ved en grad Celsius. Hvis dette tallet høres kjent ut, er det fordi en felles enhet som kalles kalori er basert på varmekapasiteten til vann; 1 kalori er lik 4.184 joule. Fordampningsvarme er mengden av energi som trengs for å fordampe en bestemt mengde masse av et stoff; vannets fordampningsvarme er 2,257 joule per gram, eller 539,4 kalorier.

Egenskaper

Fordampningsvarme og spesifikk varmekapasitet kan variere med temperatur og trykk. Den variasjon med temperatur, men er så minimal at varmekapasiteten av flytende vann effektivt kan behandles som en konstant ved å løse de fleste problemer. Varmer fordampningsvarme og spesifikke varmer blir vanligvis målt ved 1 bar, eller i nærheten av atmosfæretrykk. Varmekapasiteten til vann er større enn varmekapasiteten av is eller damp, som bare er 2,05 og 2,08 joule per gram, respektivt.

Funksjon

Vann er høy varmekapasitet og latent fordampningsvarme spindelen fra sin molekylstruktur. Vannmolekyler består av to hydrogenatomer bundet til et oksygenatom; vinkelen mellom de to hydrogenbindinger er omtrent 105 grader. Ettersom oksygen er mer elektronegative --- utøver en sterkere trekkraft på elektroner --- enn hydrogen, er molekylet et dipol, som har oksygenatom en svak delvis negativ ladning og hydrogenet har en svak partiell positiv ladning. Dermed kan vannmolekyler danne hydrogenbindinger med hverandre, obligasjoner hvor et hydrogenatom er delt mellom to farvann; disse obligasjonene er stadig bryte og re-forming. Bryte bindinger tar energi, slik at hydrogenbindingene som dannes av vannmolekyler står for sin høye varmekapasitet og fordampningsvarme.