Varför har vatten sådan en hög specifik värmekapacitet?

Vatten har en hög specifik värme på grund av väte bindning, vilket ökar intermolekylära krafter mellan molekyler. Se detaljerade svaret nedan för mer information.

Vi ska först börja med en definition: den specifika värmen är mängden värme (energi) behövs för att höja en ett gram av ett ämne med en grad Celsius. I huvudsak detta innebär att om du har 5 gram A som har en hög specifik värme och 5 gram B med låg specifik värme, du kommer att behöva lägga mer värme till ämne A för att få samma temperaturförändring som ämne B. sätta en annan mer allmänt sätt: det är svårt att ändra temperaturen av ämnen med en hög specifik värme eftersom de motstå förändring i temperatur.

Först måste vi ta en titt på vad som händer på när ett ämne ökar temperaturen. Temperaturen är genomsnittligt kinetic energin av molekylerna, vilket innebär snabbare molekylerna flytta, ju högre temperaturen. Desto långsammare rör molekylerna sig, ju lägre temperaturen. När du lägger värme till ett ämne, det ger molekylerna mer energi, de kommer att gå snabbare och temperaturen kommer att öka.

Så nu Låt oss titta på vatten. Vi vet redan att vatten har stort motstånd till förändringar i temperatur och därför en hög specifik värme. Vi ser detta kännetecken när potten vatten tar evigheter att koka och vattendrag fungera som en buffert vid väder skiftar. Anledningen till vattnet är hög specifik värme ligger hos den molekylära strukturen i H2O molekylen.

De två väteatomsna delar elektroner i en Kovalent bindning med syre. Men de är delade ojämnt--det är, förbindelsen mellan väte och syre är en polär Kovalent bindning. Syret är mer elektronegativa och är mer attraherad av elektronerna. Eftersom elektronerna är negativt, syreatomen blir något negativ och väteatomerna blir något positivt. Denna skillnad i avgifter och böjda natur vatten bidrar till dess "dipolmoment." En vattenmolekyl något negativt syre kommer att lockas till något positivt vätena av en annan molekyl. Denna attraktion kallas en väteförbindelse. På grund av dessa obligationer mellan vattenmolekyler, de "fastnar" till varandra (eller har ökat intermolekylära krafter).

Låt oss sätta vattenmolekylerna väte-bindning och idéerna av temperatur tillsammans. För att få ett visst urval av vatten för att öka dess temperatur, kommer du att lägga värme in i den. Denna värme fungerar för att flytta molekylerna snabbare. Men det finns något som håller vattenmolekyler från att röra sig fritt - de sitter "fast" ihop till viss del på grund av deras vätebindningar. Den värme som du sätter i vattnet går till att öka rörligheten och in väteförbindelserna. Del av energin tas bort eftersom väteförbindelserna först måste brytas.

Även om vätebindningar inte innebär utbyte eller överföring av elektroner och är mycket svagare än kovalenta bindningar, krävs mycket mer energi för att övervinna dem. Således, vätebindningar i vatten gör det svårt att ändra temperatur. den har en hög specifik värme.

  • Relaterade Frågor

  • Varför har vatten en hög specifik värme?

  • Varför har vatten på flaska har ett utgångsdatum?

  • Varför har vatten en hög och specifik värme kapacitet?

  • Varför har vatten bubblor?

  • Varför har vatten har en lägre smältpunkt än naftalen?

  • Varför har vatten en hög specifik värmekapacitet?

  • Varför har Venus sådan en hög yttemperatur?

  • Varför har vatten som is har en kylande effekt?

  • Varför har vatten frysa och förvandlas till is?

  • Varför har vatten en ovanligt hög kokpunkt?

  • Varför har vatten frysa när du skakar den efter att ha i frysen?

  • Varför har jag sådan ljus och söt blod?

  • Varför har rappare sådana stora egon?

  • Varför har vatten som skall värmas upp för att göra rock candy?

  • Varför har Italien sådana låga födelsetal?

  • Varför har Schnauzer sådana fula hår nedskärningar?

  • Varför har vatten frysa snabbare än läsk?

  • Varför har lerhyddor sådana tjocka väggar?

  • Varför har japan sådan tredje lägsta spädbarnsdödligheten?