8 svar
788 visningar
naturnatur1 3204
Postad: 2 jan 2023 19:21

vatten och luft värme

vad innebär en hög värmekapacitet?

alltså det står "Vi förlorar värmeenergi 20ggr fortare i kallt vatten än i kall luft på grund av att vatten är bättre på att ta upp värme på grund av att den har en högre värmekapacitet"


men eftersom den har en hög värmekapacitet kommer det väl innebära att den måste skapa mer energi för att värma något? bör inte kall luft då vara bättre på att ta upp värme på grund av att det krävs mindre energi?

om ni är med på min tanke?

Jag håller inte med om att det är orsaken till att man snabbare kyls ner i vatten. Att så är fallet beror på en kombination av att värmeöverföringen till vatten sker snabbare än motsvarande till luft, samt att vattnet har en mycket högre specifik värmekapacitet som då gör att det tar längre tid för vattnet att öka i temperatur.

Värmekapacitet är ett mått på hur väl ett ämnes atomer eller molekyler kan sprida ut sin kinetiska energi över nåt som kallas frihetsgrader, vilket kan liknas vid rörelseriktningar. Kraftigare translationsrörelser (rörelse upp/ner, höger/vänster, fram/bak) är det som ger en högre temperatur, medan andra typer av rörelser (rotationer, vibrationer etc.) inte bidrar till en högre temperatur. Energi som tillförs ämnet fördelas lika över alla dessa frihetsgrader enligt något som kallas ekvipartitionsprincipen:

https://sv.wikipedia.org/wiki/Ekvipartitionsprincipen 

Vattenmolekylen är bra på att sprida ut tillförd energi över flera frihetsgrader vilket gör att det krävs relativt mycket energi för att vatten ska öka i temperatur. Vatten har dessutom en förhållandevis hög densitet, vilket gör att dess specifika värmekapacitet (värmekapacitet per kg) blir hög, till skillnad från exempelvis en gas. 

naturnatur1 3204
Postad: 2 jan 2023 20:54
Teraeagle skrev:

Jag håller inte med om att det är orsaken till att man snabbare kyls ner i vatten. Att så är fallet beror på en kombination av att värmeöverföringen till vatten sker snabbare än motsvarande till luft, samt att vattnet har en mycket högre specifik värmekapacitet som då gör att det tar längre tid för vattnet att öka i temperatur.

Värmekapacitet är ett mått på hur väl ett ämnes atomer eller molekyler kan sprida ut sin kinetiska energi över nåt som kallas frihetsgrader, vilket kan liknas vid rörelseriktningar. Kraftigare translationsrörelser (rörelse upp/ner, höger/vänster, fram/bak) är det som ger en högre temperatur, medan andra typer av rörelser (rotationer, vibrationer etc.) inte bidrar till en högre temperatur. Energi som tillförs ämnet fördelas lika över alla dessa frihetsgrader enligt något som kallas ekvipartitionsprincipen:

https://sv.wikipedia.org/wiki/Ekvipartitionsprincipen 

Vattenmolekylen är bra på att sprida ut tillförd energi över flera frihetsgrader vilket gör att det krävs relativt mycket energi för att vatten ska öka i temperatur. Vatten har dessutom en förhållandevis hög densitet, vilket gör att dess specifika värmekapacitet (värmekapacitet per kg) blir hög, till skillnad från exempelvis en gas. 

ja, eller det stod att vatten leder värme bättre och dessutom bättre på att ta upp värme pga hög värmekapacitet. och även för att kroppen kommer i kontakt med fler vattenmolekyler eftersom de ligger tätare (lite som du sa om dess densitet).  - och därför förlorar vi värmeenergin snabbare i kallt vatten än luft.

men det jag inte förstår är hur det på grund av hög specifik värmekapcitet gör att den leder värme bättre? bör inte det vara tvärtom? då det tar mer energi till att värma upp något?

vi säger om vi har 2kg vatten och 2kg luft, då krävs det ju mindre energi att få luften uppvärmd, än vattnet = luften värms snabbare = leder bättre värme.  (självklart ska man ta hänsyn till olika faktorer och inte just bara detta men det är det som är lite som ett frågetecken.

sen skrev du 

 samt att vattnet har en mycket högre specifik värmekapacitet som då gör att det tar längre tid för vattnet att öka i temperatur.

vad menar du med det? alltså typ om vi når 1000J så är kanske luften uppvärmd men pga att vatten har högre värmekapacitet så måste vi komma upp i mer J för att den ska värmas? (lite svårt och förklara om jag fattat rätt).

Värme transporteras bort från kroppen eftersom det finns en temperaturskillnad mot omgivningen, eller hur? Men när kroppen avger värme så värms ju omgivningen upp, i teorin tills omgivningen har samma temperatur som kroppen. Finns ingen temperaturskillnad slutar värme att flöda, och ju större temperaturskillnad desto större värmeflöde.

Det är där värmekapaciteten kommer in i bilden, för det tar längre tid att värma upp en omgivning av vatten än en omgivning av luft eftersom vattnets värmekapacitet är högre. Då kommer kroppen att hinna avge mer värme innan värmeflödet stoppas upp. 

naturnatur1 3204
Postad: 2 jan 2023 21:11
Teraeagle skrev:

Värme transporteras bort från kroppen eftersom det finns en temperaturskillnad mot omgivningen, eller hur? Men när kroppen avger värme så värms ju omgivningen upp, i teorin tills omgivningen har samma temperatur som kroppen. Finns ingen temperaturskillnad slutar värme att flöda, och ju större temperaturskillnad desto större värmeflöde.

 

Ah jo juste, det blir ju lite som motsatsen av en iskub som läggs i vatten - den transporterar "kallhet" och gör vätskan kallare och vi transporterar bort värme.

Det är där värmekapaciteten kommer in i bilden, för det tar längre tid att värma upp en omgivning av vatten än en omgivning av luft eftersom vattnets värmekapacitet är högre. Då kommer kroppen att hinna avge mer värme innan värmeflödet stoppas upp. 

då är jag med, tack så mycket. (:

den transporterar "kallhet" och gör vätskan kallare och vi transporterar bort värme.

Det är snarare så att värmeflödet går åt andra hållet, dvs från vätskan till isbiten. Men det är samma princip i övrigt.

naturnatur1 3204
Postad: 2 jan 2023 22:31 Redigerad: 2 jan 2023 22:31
Teraeagle skrev:

den transporterar "kallhet" och gör vätskan kallare och vi transporterar bort värme.

Det är snarare så att värmeflödet går åt andra hållet, dvs från vätskan till isbiten. Men det är samma princip i övrigt.

aha och det är väl för att värme flödar från varma områden till kalla? (om jag tänker rätt nu)

Ja det stämmer. Termodynamikens nollte huvudsats kallas det.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Termodynamikens_nollte_huvudsats 

naturnatur1 3204
Postad: 2 jan 2023 22:36
Teraeagle skrev:

Ja det stämmer. Termodynamikens nollte huvudsats kallas det.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Termodynamikens_nollte_huvudsats 

tack så jättemycket!

Svara
Close