2.20: Specifieke warmte

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. Water moet ook 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.

De 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 onder andere ook worden uitgedrukt in kilogram, Kelvin (K) en joules. De specifieke warmtecapaciteit van water is één calorie / gram ° C, of 4186 joule / kilogram K. Massief goud heeft een specifieke warmtecapaciteit 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 reguleren van extreme omgevingstemperaturen. Steden in de buurt van grote watermassa's hebben kleinere dagelijkse en seizoensgebonden temperatuurveranderingen. 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 die ver van grote watermassa's liggen, hebben grotere dagelijkse en seizoensgebonden temperatuurschommelingen. Zand en rotsen hebben een lagere warmtecapaciteit, waardoor ze overdag snel opwarmen en 's nachts snel warmte afgeven.

Water zal in de ruimte heel snel koken en bevriezen. Dit gebeurt 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 snel warmte verliezen door de lage temperaturen in de ruimte. De waterdamp bevriest dan tot kristallen – een proces dat desublimatie wordt genoemd.