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水加热需要消耗的热量图

时间:2022-02-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:在标准大气压下,水的凝固点是0℃,沸点为100℃。固态水受热后开始溶解,逐渐变成液体。由于水分子中含有氢键,因此水具有某些独特的性质:水的介电常数比其他任何液体都高,这使得大多数离子性物质易溶于水中,并实现离子化。水的汽化热也明显高于其他任何物质。水在常温下可以和一些化学性质较活泼的金属,如钾、钠、钙等进行反应,从水中置换出氢气。
水的性质_解析人体化学

第三节 水的性质

1.物理性质

水是一种无色无味透明的液体。在标准大气压下,水的凝固点是0℃,沸点为100℃。当水温降至0℃以下时,水就会由液态变成固态,凝结成冰。固态水受热后开始溶解,逐渐变成液体。当温度升高至100℃以上,水就会由液态变为气态,水蒸气遇冷即凝结成液态水。无论固态、液态还是气态水,水分子均处于不停地运动状态。水的不同形态决定其不同的运动速度。自然界中水的循环实质上就是水的三种物理状态不断互变的过程。

由于水分子中含有氢键,因此水具有某些独特的性质:

水的介电常数比其他任何液体都高,这使得大多数离子性物质易溶于水中,并实现离子化。水,作为一种良好的溶剂,在生命体的新陈代谢过程中,起了营养物质和废弃物质的基本输送介质的作用,同时还参加了一系列有关的生理和生化过程。

水具有很高的热容性,达4.186kJ/kg·K,这一特性意味着使一定质量的水温发生显著改变,必须获得(或失去)较多的热量,因此,环境中天然水体对于其临近区域的气温具有缓冲和稳定的重要作用。

水的汽化热也明显高于其他任何物质。在293K时,其值为2.447kJ/g。此特性不仅同样具有稳定水体周围地理环境温度的功效,而且还对水体和大气之间的热量和水蒸气转移产生一定的影响,对于调节环境气温有明显的作用。

最后值得一提的是,水在277K时密度最大。在寒冷的季节里,当表层水水温降到273K时就会结冰。由于冰的密度不及下层水体,冰就停留在表层水上。浮冰下面的水仍保持液体状态。这种特殊的密度—温度关系对于防止水体的完全冻结、保护水生生物的生存条件有至关重要的意义。

2.化学性质

在通常状况下,水分子是很稳定的,但是在高温(2000℃以上)或电流的作用下,水能分解成氢气和氧气。根据水对热的稳定性,工业上常用锅炉把水加热成高温、高压的水蒸气来传递热量。水在常温下可以和一些化学性质较活泼的金属,如钾、钠、钙等进行反应,从水中置换出氢气。如钠和水起反应生成氢氧化钠和氢气。水与某些非金属也能反应,在工业上常用的熟石灰(氢氧化钙)就是水和氧化钙(生石灰)反应生成的。

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