03.02 爱“吃”热量的水:比热容是什么?

到了冬天,北方的家中都会有一样必不可少的取暖设备,那就是暖气。供暖公司将热水灌入暖气管道内进行循环,当热水流经我们家中的时候,会散发出大量热量,保证家里的温暖。那么,暖气管道里为什么灌满了水,而不是其他液体呢?今天科学队长就来带你解开这个疑问。

爱“吃”热量的水:比热容是什么?

暖气管道

图片来源:Pixabay, Public Domain

正是暖气管道里的热水,为我们带来了冬天里取暖的热量。

爱“吃”热量的水:比热容是什么?

相同条件下,油温上升的速度要比水快得多

图片来源:Pixabay, Public Domain

相同质量的水和油,升高相同的温度,水所需要的热量就比油要多。相同质量的水和油降低相同的温度,水释放出的热量就比油要多。相同温度下,水温冷却的速度要比油慢。

爱“吃”热量的水:比热容是什么?

利用太阳能与水的比热容特性,可以洗热水澡

图片来源:Inkwibbna - Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

在热物理学中,科学家将物质这种承载热量的能力就叫做比热容,水是我们平日里能经常见到的物体中,比热容最大的一种。

爱“吃”热量的水:比热容是什么?

水库就像一个大空调,在水库旁边的气温比城市里要低很多

图片来源:Pixabay, Public Domain

当周围空气的温度高于水的温度时,空气里的热量就会向水里传递。换句话说,水会吸收空气里的热量,所以在水库旁会凉爽一些。

爱“吃”热量的水:比热容是什么?

圆明园单孔石桥下的池塘

图片来源:Shizhao - Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5

我们去参观一些古代的皇家园林,那里是古代皇亲显贵们消暑纳凉的地方。这些园林里都有一个相同点,那就是一定会有大面积的水域,古代的工程师们也正是利用水吸热的原理。

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美军的水冷式机枪

图片来源:jon kern - Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

水还被应用在现代的很多冷却系统中。比如,我们在一些战争题材的电视剧中,经常会看到一种枪管套着大筒子的重机枪,这个大筒子其实是一个水冷套,里面放满了水,用于冷却枪管。

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