Удзельная цеплаёмістасць вады

Вада - настолькі звыклы атрыбут нашай штодзённасці, што, напэўна, цяжка знайсці чалавека, які, не маючы на тое прафесійных падстаў, задумваўся пра яе фізіка-хімічных уласцівасцях. Але, ужо калі прыйдзецца пра яе завесці гаворка менавіта ў гэтым кантэксце, то даволі часта даводзіцца чуць тэзіс пра тое, што гэтая праблема - малацікавыя па прычыне таго, што пра ваду даўным-даўно ўсё вядома і высветлена да ўзроўню аксіём. Аднак гэта зусім не так. Прырода хімічнага злучэння, вядомага нам пад назвай вада, даследавана яшчэ недастаткова, каб можна было сцвярджаць, што мы ведаем пра яе ўсё.

Сапраўды, вада паўсюль вакол нас, але з пункту гледжання яе фізіка-хімічнай прыроды, вельмі цікавым уяўляецца той факт, што яна ўяўляе сабой практычна універсальны растваральнік. Гэта якасць, у сваю чаргу, вызначаецца цэлым пералікам уласцівасцяў вады, якія і робяць растворительные магчымасці злучэння універсальнымі.

Напрыклад, усім вядома са школьнай лавы, што пры павелічэнні тэмпературы ад 0 С да +4 З адбываецца павелічэнне шчыльнасці рэчыва, пасля чаго гэты паказчык сам пачынае паступова зніжацца. Такое своеасаблівае змена параметраў шчыльнасці тлумачыцца асаблівасцямі структуры малекул вады і характарам узаемадзеянняў паміж імі. Цікавым уяўляецца і такі працэс, падчас якога такім жа скачкападобнай чынам, змяняюцца значэння такіх яе параметраў, як удзельная цеплаёмістасць вады, шчыльнасць і цеплаправоднасць. У якасці прыкладу можна прывесці такую залежнасць. Устаноўлена, што удзельная цеплаёмістасць вады амаль у два разы больш, чым той жа паказчык у лёду.

Каб растлумачыць дадзены феномен, варта нагадаць, што, уласна, уяўляе сабой цеплаёмістасць. Для лепшага разумення прадметам вызначэння вынікае абраць тэрмін удзельная цеплаёмістасць. Гэта велічыня, якая пазначаецца ў фізічных формулах як «з», якая паказвае, якая колькасць цеплаэнергіі варта выдаткаваць, каб забяспечыць павышэнне тэмпературы 1 кг рэчывы (у дадзеным выпадку - вады) на адзін градус.

Дык вось, ля вады паказчык цеплаёмістасці анамалій не толькі зыходзячы з свайго значэння. Даказана эксперыментальным шляхам, што ўдзельная цеплаёмістасць вады мае зусім розныя значэнні пры розных тэмпературах, ды і характар дадзенай дынамікі ўяўляе сабой незвычайную залежнасць. Цеплаёмістасць вады падае ў сваім значэнні толькі ў дыяпазоне тэмператур ад 0 да 37 С. Калі ж затым тэмпературу павышаць, то і значэнне цеплаёмістасці таксама будзе павышацца.

Падчас шматлікіх эксперыментаў было ўстаноўлена, што самай найменшае значэнне удзельнай цеплаёмістасці вады фіксуецца пры значэнні тэмпературы ў 36,8 С. Прачытаўшы гэтыя радкі, ніякіх асацыяцый не выклікае гэты лік? Вядома! Гэта - паказчык нармальнай тэмпературы цела не толькі чалавека, але і пераважнай колькасці ўсіх цеплакроўных. У гэтым паказчыку існуе і яшчэ адна цікавая дэталь. Справа ў тым, што дынаміка праходжання паказчыкаў удзельнай цеплаёмістасці характарызуецца своеасаблівай сіметрыяй. Яна заключаецца ў тым, што і пры тэмпературах ніжэй за нуль таксама маецца сваё значэнне мінімуму цеплаёмістасці. Ён знаходзіцца ў значэнні тэмпературы -20 С. Менавіта так характарызуе такі параметр, як удзельная цеплаёмістасць вады, табліца, якая ўжываецца для хуткага вызначэння значэнняў цеплаправоднасці.

Прычыну дадзенага феномену варта тлумачыць зыходзячы з аналізу фізічных уласцівасцяў вады. Вада - хімічнае злучэнне, якое валодае вельмі высокай цеплаёмістасцю. Гэта азначае тое, што, быўшы здольнай паглынуць значную колькасць цеплаэнергіі, сама вада, пры гэтым, нагрэецца неістотна. Параўноўваючы з іншымі рэчывамі, мы бачым, што удзельная цеплаёмістасць вады ў цэлых 5 разоў пераўзыходзіць такой жа параметр у пяску і ў 10 разоў у жалеза.

Менавіта такая здольнасць вады акумуляваць гіганцкія запасы цеплаэнергіі забяспечвае стабільнасць тэмпературнага рэжыму на планеце, дазваляе згладжваць негатыўныя наступствы тэмпературных скокаў у сувязі са зменай часоў года, гадзін сутак. Вада, дзякуючы сваім асаблівасцях у сферы цеплаёмістасці, выступае ў якасці галоўнага тэрмарэгулятара Зямлі.