Se tarda más en calentar el agua a una temperatura más alta que el hielo derretido. Si bien esto puede parecer una situación desconcertante, es uno de los principales contribuyentes a la moderación del clima que permite que exista vida en la Tierra.
Capacidad calorífica específica

La capacidad calorífica específica de una sustancia se define como la cantidad de calor requerida para aumentar la temperatura de una unidad de masa de esa sustancia en 1 grado Celsius.
Calcular la capacidad calorífica específica

La fórmula para la relación entre la energía calorífica, el cambio de temperatura, la capacidad calorífica específica y el cambio de temperatura es Q \u003d mc (delta T), donde Q representa el calor agregado a la sustancia, c es la capacidad calorífica específica, m es la masa de la sustancia que se calienta y delta T es el cambio de temperatura.
Diferencias en agua y hielo

El calor específico del agua a 25 grados Celsius es 4.186 julios /gramo * grado Kelvin.

La capacidad calorífica específica del agua a -10 grados Celsius (hielo) es 2,05 julios /gramo * grado Kelvin.

La capacidad calorífica específica del agua a 100 grados Celsius (vapor) es 2.080 julios /gramo * grado Kelvin.
Factores que afectan la capacidad calorífica específica en agua y hielo

Probablemente la diferencia más obvia entre hielo y agua es el hecho de que el hielo es un sólido y el agua es un líquido, pero mientras el estado de la materia cambia de sólido a líquido a gas dependiendo de la temperatura, la fórmula química permanece dos átomos de hidrógeno unidos covalentemente a un átomo de oxígeno.

Un grado de libertad es cualquiera forma de energía en la que se puede almacenar el calor transferido a un objeto. En un sólido, estos grados de libertad están restringidos por la estructura de ese sólido. La energía cinética almacenada internamente en la molécula contribuye a la capacidad calorífica específica de esa sustancia y no a su temperatura.

Como líquido, el agua tiene más direcciones para moverse y absorber el calor aplicado. Hay más área de superficie que necesita ser calentada para que la temperatura general aumente.

Sin embargo, con el hielo, el área de superficie no cambia debido a su estructura más rígida. A medida que el hielo se calienta, esa energía térmica debe ir a alguna parte, y comienza a descomponer la estructura del sólido y derretir el hielo en agua.
Ventajas de la mayor capacidad de calor específico del agua

La mayor capacidad de calor específico de agua, así como su alto calor de vaporización, le permite moderar el clima de la Tierra al hacer que las temperaturas cambien lentamente en áreas alrededor de grandes cuerpos de agua.

Debido al alto calor específico del agua, el agua y la tierra cerca Los cuerpos de agua se calientan más lentamente que la tierra sin agua. Se necesita más energía térmica para calentar el área porque el agua absorbe la energía.

Una cantidad similar de energía térmica aumentaría la temperatura de la tierra seca a una temperatura mucho más alta, y el suelo o la suciedad mantendrían la temperatura. calor al entrar al suelo. Los desiertos alcanzan temperaturas extremadamente altas, específicamente debido a su falta de agua.