2.2C: Висока теплоємність води

Внесок Безмежний
Загальна мікробіологія на Безмежному

Вода здатна поглинати велику кількість тепла до підвищення температури, що дозволяє людям підтримувати температуру тіла.

Поясніть біологічне значення високої питомої теплоти води

Ключові моменти

Вода має найбільшу теплоємність серед усіх рідин.
Океани охолоджуються повільніше суші через високу теплоємність води.
Щоб змінити температуру 1 грама води на 1 градус Цельсія, потрібно 1,00 калорії.

Ключові терміни

теплоємність: Здатність речовини поглинати теплову енергію
питоме тепло: кількість тепла в калоріях, необхідна для підвищення температури 1 граму води на 1 градус Цельсія

Висока теплоємність води

Здатність молекули поглинати теплову енергію називається теплоємністю, яку можна обчислити за рівнянням, показаним на малюнку. Висока теплоємність води - властивість, спричинена водневим зв’язком молекул води. При поглинанні тепла водневі зв’язки розриваються і молекули води можуть вільно рухатися. Коли температура води знижується, водневі зв’язки утворюються і виділяють значну кількість енергії. Вода має найбільшу питому теплоємність серед будь-якої рідини. Питома теплота визначається як кількість теплоти, яку повинен поглинути або втратити один грам речовини, щоб змінити свою температуру на один градус Цельсія. Для води ця кількість становить одну калорію, або 4,184 Джоуля. В результаті вода довго нагрівається і довго охолоджується. Насправді питома теплоємність води приблизно в п’ять разів більша, ніж піску. Це пояснює, чому суша охолоджується швидше, ніж море.

Стійкість до різких перепадів температури робить воду прекрасним середовищем існування, дозволяючи організмам виживати, не відчуваючи значних коливань температури. Крім того, оскільки багато організмів переважно складаються з води, властивість високої теплоємності дозволяє високо регулювати температуру внутрішнього тіла. Наприклад, температура вашого тіла не падає різко до тієї самої температури, що і зовнішня, коли ви катаєтесь на лижах або граєте на снігу. Завдяки високій теплоємності, вода використовується теплокровними тваринами для більш рівномірного розсіювання тепла в їх тілах; він діє подібно до системи охолодження автомобіля, передаючи тепло з теплих місць у прохолодні місця, змушуючи тіло підтримувати більш рівномірну температуру.