Ci vuole più tempo per riscaldare l'acqua a una temperatura più elevata rispetto a quando si scioglie il ghiaccio. Mentre questa può sembrare una situazione sconcertante, è un importante contributo alla moderazione del clima che consente alla vita di esistere sulla Terra.
Capacità termica specifica

La capacità termica specifica di una sostanza è definita come la quantità di calore richiesta per aumentare la temperatura di una unità di massa di tale sostanza di 1 grado Celsius.
Calcolo della capacità termica specifica

La formula per la relazione tra energia termica, variazione di temperatura, capacità termica specifica e la variazione di temperatura è Q \u003d mc (delta T), dove Q rappresenta il calore aggiunto alla sostanza, c è la capacità termica specifica, m è la massa della sostanza da riscaldare e delta T è la variazione di temperatura.
Differenze di acqua e ghiaccio

Il calore specifico dell'acqua a 25 gradi Celsius è 4.186 joule /grammo * grado Kelvin.

La capacità termica specifica dell'acqua a -10 gradi Celsius (ghiaccio) è 2,05 joule /grammo * grado Kelvin.

La capacità termica specifica dell'acqua a 100 gradi Celsius (vapore) è 2.080 joule /grammo * grado Kelvin.
Fattori che influenzano la capacità termica specifica in acqua e ghiaccio

Probabilmente la differenza più evidente tra ghiaccio e acqua è il fatto che il ghiaccio è un solido e acqua sono un liquido, ma mentre lo stato della materia cambia da solido a liquido in gas a seconda della temperatura, la formula chimica rimane due atomi di idrogeno legati covalentemente a un atomo di ossigeno.

Un grado di libertà è qualsiasi forma di energia in cui il calore trasferito ad un oggetto può essere immagazzinato. In un solido, questi gradi di libertà sono limitati dalla struttura di quel solido. L'energia cinetica immagazzinata internamente nella molecola contribuisce alla capacità termica specifica di quella sostanza e non alla sua temperatura.

Come liquido, l'acqua ha più direzioni per muoversi e per assorbire il calore ad essa applicato. C'è più superficie che deve essere riscaldata per aumentare la temperatura complessiva.

Tuttavia, con il ghiaccio, la superficie non cambia a causa della sua struttura più rigida. Man mano che il ghiaccio si riscalda, quell'energia termica deve andare da qualche parte e inizia a scomporre la struttura del solido e fondere il ghiaccio in acqua.
Vantaggi della maggiore capacità termica specifica dell'acqua

La maggiore capacità termica specifica di acqua e il suo alto calore di vaporizzazione le permettono di moderare il clima della Terra facendo sì che le temperature cambino lentamente nelle aree intorno a grandi corpi idrici.

A causa dell'elevato calore specifico di acqua, acqua e terra vicino i corpi idrici vengono riscaldati più lentamente della terra senza acqua. È necessaria più energia termica per riscaldare l'area perché l'acqua assorbe l'energia.

Una quantità simile di energia termica aumenterebbe la temperatura della terra asciutta a una temperatura molto più elevata e il suolo o lo sporco manterrebbero il I deserti raggiungono temperature estremamente elevate proprio per la mancanza di acqua.