คุณสมบัติด้านพลังงานความร้อนของน้ำ

ความร้อนจำเพาะ ความร้อนจำเพาะหมายถึงคุณสมบัติในการเก็บความร้อนของสารใดสารหนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ น้ำมีความร้อนจำเพาะสูงกว่าอากาศมาก คือสามารถเก็บสะสมความร้อนได้ดีกว่าอากาศถึง 1000 เท่า คุณสมบัตินี้มีความสำคัญมากต่อการนำมาใช้ด้านสุขภาพ

การถ่ายเทความร้อนของน้ำการถ่ายเทความร้อนระหว่างวัตถุต่างๆเกิดขึ้นได้ในสามลักษณะคือ

การนำความร้อน (Heat conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนโดยตรงระหว่างสารซึ่งต้องการการสัมผัสโดยตรง ความสามารถในการนำความร้อนของวัตถุต่างๆมีไม่เท่ากัน โลหะนำความร้อนได้ดีที่สุด น้ำสามารถนำความร้อนได้ใกล้เคียงกับโลหะ อากาศเป็นฉนวน นำความร้อนไม่ดี เมื่อเปรียบเทียบกัน น้ำสามารถนำความร้อนได้ดีกว่าอากาศถึง 25 เท่า
การพาความร้อน (Heat convection) เป็นการถ่ายเทความร้อนจากการเคลื่อนไหวของโมเลกุลสารจำนวนมากไปเป็นระยะทางไกลๆ

การแผ่รังสีความร้อน (Heat radiation) เป็นการส่งถ่ายความร้อนระหว่างสสารโดยส่งเป็นคลื่นความร้อนการแผ่รังสี (Radiation) การสูญเสียความร้อนโดยวิธีนี้ จะเสียไปในรูปของรังสีอินฟราเรด (infrared rays) ถ้าอุณหภูมิของร่างกายเราสูงกว่าอุณหภูมิรอบตัวเรา ปริมาณความร้อนที่แผ่รังสีออกนอกร่างกายจะมากกว่า ปริมาณความร้อนที่แผ่รังสีเข้าสู่ ร่างกาย ซึ่งเป็นสภาวะที่เกิดขึ้นตามปกติ แต่ในฤดูร้อนอุณหภูมิรอบ ๆตัวเราอาจร้อนกว่าอุณหภูมิภายในร่างกาย ดังนั้น ปริมาณความร้อนที่แผ่รังสีเข้าสู่ร่างกายจะมากกว่า ปริมาณความร้อนที แผ่ออกจากร่างกายซึ่งกรณีนี้เราจะกำจัดความร้อนไม่ได้
การระเหย (Evaporation) เมื่อร่างกายเกิดความร้อนมากเกินไปต่อมเหงื่อจะขับเหงื่อออกทางผิวหนังเพื่อช่วยความร้อนออกจากร่างกาย ทำให้ร่างกายเย็นลง

กระแสน้ำและพลังงาน

ขณะที่น้ำไหลช้าๆ โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนไปในทิศทางเดียวกันและเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ แต่น้ำไหลแรงขึ้นจะมีพลังงานมาก โมเลกุลน้ำจะมีการสั่นสะเทือนและวิ่งออกนอกทิศทางของกระแสน้ำไปในทิศทางต่างๆ จนบางครั้งอาจมีน้ำบางส่วนที่ไหลสวนกลับทางกับกระแสน้ำได้ เรียกว่ากระแสน้ำวน (eddy current) ลักษณะการไหลที่ไม่เป็นระเบียบเช่นนี้เรียกว่า Turbulent flow ซึ่งจะดูดซับพลังงานมากกว่ากระแสน้ำที่ไหลช้าๆการเคลื่อนไหวของวัตถุหรือร่างกายคนเราในน้ำก็จะเกิดแรงต้านทานต่อการเคลื่อนไหวที่เกิดจากความหนืดของน้ำ (viscousity) และแรงต้านทานนี้จะมากหรือน้อย นอกจากจะขึ้นอยู่กับความหนืดของน้ำหรือของเหลวแล้ว ยังขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนไหว และรูปร่างของร่างกายหรือวัตถุที่เคลื่อนผ่านไปในน้ำว่ามีลักษณะเพรียวน้ำเพียงไร หากมีพื้นที่หน้าตัดมาก ก็จะเกิดแรงต้านมาก หากมีรูปร่างเพรียว ก็จะเกิดแรงต้านทานน้อย นอกจากนี้ยังเกิดแรงฉุดต้านการเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่า Drag ด้วย

อ่านต่อ >>>