水是所有固體和液體中熱容量最大的物質之一,能吸收相當多的熱量而不損害其穩定性。也就是說,把水加熱到某一溫度,要比重量相同的其它物質加熱到同一溫度,需要更多的熱量。
水變成水汽或冰融成水都要吸收熱量。相反,水汽凝結和水結成冰都要放出熱量,而且吸收或放出的熱量是相等的。這種吸收或放出的熱量稱為水的潛熱。水在0℃直接蒸發,其潛熱為2500J/g;在100℃時,汽化潛熱為2257J/g;冰在0℃時,融解潛熱為1401J/g;冰直接升華潛熱為1401+2500=3901J/g。冰的融解和水的蒸發,其潛熱均較其它液體為大,這與水分子結構有關。因為熱量不僅用于克服分子力,而且需要用于雙水分子(H2O)2和三水分子(H2O)3聚合體的分解上。
水的熱容量與潛熱特性,對整個地球上的熱量變化具有重要的調節作用,使冬季不致過冷,夏季不致過熱。
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