Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.20: Specifieke warmte
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Specific Heat
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT

2.20: Specific Heat

2.20: Specifieke warmte

A substance’s specific heat capacity refers to the amount of energy required to heat one gram of the substance by one degree. Water has a high heat capacity, so it takes a lot of heat to increase its temperature. Similarly, water must lose a lot of heat for its temperature to decrease, so it also cools slowly once heated. Metals, by comparison, have a low heat capacity—they heat up quickly and cool down quickly.

Specific heat capacity is defined as the amount of energy needed to raise the temperature of one gram of a substance by one degree Celsius (1 °C). For example, increasing the temperature of one gram of water by 1 °C requires one calorie of heat energy. Specific heat capacity is often represented in grams, degrees Celsius, and calories, but it can also be expressed in kilograms, Kelvin (K), and joules (among other units). The specific heat capacity of water is one calorie/gram °C, or 4186 joules/kilogram K. Solid gold has a specific heat capacity of ~0.03 calories/gram °C, or 129 joules/kilogram K. Gold, then, has a lower specific heat capacity than water.

Practical Nature

The high heat capacity of water helps modulate extreme environmental temperatures. Towns near large bodies of water have smaller changes in temperature both daily and seasonally. During the day, the nearby water absorbs heat energy, cooling the surrounding land. At night, the water releases its heat energy, keeping the area warmer. Towns far away from large bodies of water can experience large swings in daily and seasonal temperature. Sand and rocks have lower heat capacities, so they heat up quickly during the day and release heat quickly at night.

In space, water boils and then freezes. This happens in part because of water’s high heat capacity. In space, water first boils because of the extremely low pressure. In this gaseous state, the water vapor molecules are further apart and can lose heat quickly in the very cold temperatures of space. The water vapor then freezes into crystals—a process called desublimation.

De specifieke warmtecapaciteit van een stof verwijst naar de hoeveelheid energie die nodig is om één gram van de stof één graad te verwarmen. Water heeft een hoge warmtecapaciteit, dus het kost veel warmte om de temperatuur te verhogen. Evenzo moet water veel warmte verliezen om zijn temperatuur te laten dalen, dus koelt het ook langzaam af als het eenmaal verwarmd is. Metalen hebben daarentegen een lage warmtecapaciteit - ze worden snel warm en koelen snel af.

Specifieke warmtecapaciteit wordt gedefinieerd als de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van één gram van een stof met één graad Celsius (1 ° C) te verhogen. Het verhogen van de temperatuur van één gram water met 1 ° C vereist bijvoorbeeld één calorie warmte-energie. Specifieke warmtecapaciteit wordt vaak weergegeven in gram, graden Celsius en calorieën, maar kan ook worden uitgedrukt in kilogram, Kelvin (K) en joules (naast andere eenheden). De specifieke warmtecapaciteit van water is één calorie / gram ° C, of 4186 joule / kilogram K. Massief goud heeft een specifieke warmtecapaciteittype van ~ 0,03 calorieën / gram ° C, of 129 joules / kilogram K. Goud heeft dus een lagere soortelijke warmtecapaciteit dan water.

Praktische aard

De hoge warmtecapaciteit van water helpt bij het moduleren van extreme omgevingstemperaturen. Steden in de buurt van grote watermassa's hebben kleinere temperatuurveranderingen, zowel dagelijks als seizoensgebonden. Overdag absorbeert het nabijgelegen water warmte-energie, waardoor het omliggende land wordt gekoeld. 'S Nachts geeft het water zijn warmte-energie af, waardoor het gebied warmer wordt. Steden ver weg van grote watermassa's kunnen grote schommelingen in de dagelijkse en seizoensgebonden temperatuur ervaren. Zand en rotsen hebben een lagere warmtecapaciteit, waardoor ze overdag snel opwarmen en 's nachts snel warmte afgeven.

In de ruimte kookt water en bevriest dan. Dit gebeurt onder meer door de hoge warmtecapaciteit van water. In de ruimte kookt het water eerst vanwege de extreem lage druk. In deze gasvormige toestand staan de waterdampmoleculen verder uit elkaar en kunnen ze bij zeer koude snel warmte verliezentemperaturen van de ruimte. De waterdamp bevriest dan tot kristallen - een proces dat desublimatie wordt genoemd.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter