水の比熱はどのように高いのですか？
ハイパーフィジックスの記事を読んでいましたが、正しく理解できませんでした。
回答
水には水素結合があります。水素結合は、ある種の分子間力（チュートリアルおよびウィキペディアページ）です。通常、 $ \ ce {OH} $ 、 $ \ ce {NH} $ または $ \ ce {FH} $ 構造のどこかにあります。
どのように発生しますか？
水素原子は本当に小さいです。 （原子半径：約37 pm）O原子（水の場合）のようないくつかの非常に電気陰性度の高い種と結合すると、電子はより電気陰性度の高いものに高度に吸収されます。その結果、比較的高濃度の正電荷が発生します。水中の他のO原子はHに引き付けられ、これが水素結合の基礎になります。
だから…？
水中の水素結合は弱すぎて、比較できません。共有結合やイオン結合のような分子内結合ですが、破壊するには十分な強度があり、多くのエネルギーが必要になります。そのため、水は $ 100°C $ 。
多くの人が水の高い比熱が水素結合である理由を知っています。部分的には、それに関連しています。水に熱を与える場合、一部の熱は "は、水の運動エネルギーを増やすのではなく、水素結合を緩めることに費やしました。議論は有効であり、その存在について証拠を持ってくる人を見たことがありません。間違っていますが、ハイパーフィジックスが与えた別の理由は、水の動きに依存しています。
トピックを拡張する必要はなく、混乱を招きます。要するに、水分子は非線形。これにより、3回転
自由度により、非常に多くの回転運動を行うことができます。 （より多くの種類の動きが比熱への追加のボーナスの原因です）
同じ理由で、液体アンモニアはより高い比熱を持っています。
理解しやすい理由でさえ、水のモル質量が比較的小さいことです： $ \ frac { 18 g} {mol} $ 。これはどういう意味ですか？1キログラムあたりの水のモル数が多い。
要約すると、理由は次のとおりです。
- 加熱された水は、熱の多くを水素結合の緩み、曲げ、または破壊に寄与します。
- 水には3つの回転自由度があり、振動に加えて、水分子に対しても回転が多く発生します。より高い熱容量で。
- 比熱容量は、単位あたりに必要な熱量として定義されます質量温度を1℃上げるため。水のモル質量が比較的小さいため、より多くのモルの水が可能になります。質量単位（kgまたはg）であります
補足として、並外れた高い比熱だけが水の奇妙な特性ではありません。たとえば、ここを参照してください。
回答
水の比熱が高いのは、その中に分子間水素結合が存在するためです。供給された熱量は、最初に結合を切断するために使用されます。このため、水は高い比熱容量を持っています
コメント
- こんにちは、chemistry.stackexchange.comへようこそ。すでにツアーに参加しているので、ヘルプでサイトの仕組みに関する質問を自由に調べてください。センター。
回答
一般的に、熱エネルギーの吸収が増加すると、分子、そして実際には個々の原子の運動エネルギーの増加。水についても同じことが言えます。ただし、水は常に水素結合を形成しているため、熱エネルギーの一部は水結合を切断するために使用されます。切断して離しておく必要のある結合が多いほど（水中では容易ではありません）、水が吸収できる熱が多くなります。外気温が下がると、熱によって破壊された結合が再形成され、周囲にエネルギーが放出されます。
コメント
- しかし液体アンモニア'の比熱は水よりも高くなります。アンモニアの方が水素結合が強いからだとおっしゃっていますか？