Para aumentar la temperatura de 1kg de agua por 1C necesita 4200J de energía. Sin embargo, la ganancia KE es sólo $\frac{3}{2} k_B \Delta T \cdot 6.02\cdot 10^{23} \cdot \frac{1000}{18} = 692.3$ J. ¿Dónde va el otro $5/6^{th}$ de la energía?
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Rob Jeffries
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Las moléculas de agua en la fase líquida no sólo han de traslación de grados de libertad. La "falta" de energía va en los otros grados de libertad, de tal manera que la capacidad calorífica molar es realmente acerca de la $9R$, por lo que el agua actúa como si tuviera 18 grados de libertad.
En la fase de gas, una inclinación, triatomic molécula como el agua tiene 3 traslación de grados de libertad (dof), 3 de rotación de profundidad de campo y 6 de vibración dof (3 cinética y potencial de 3) - que correspondería a un molar de la capacidad de calor de $6R$.
En la fase líquida, el agua tiene algunos de estos grados de libertad adicionales, pero lo más importante es fuertemente afectada por enlace de hidrógeno. Cada molécula de agua puede formar hasta cuatro enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua. Algunos de la energía adicional necesaria para calentar el agua entra en la reducción de la energía potencial de estos bonos o romper por completo y este actúa para aumentar el número efectivo de dof.
Así que para resumir - la energía adicional que va a hacer que las moléculas de agua rotar y vibrar y en el aflojamiento y de la ruptura de enlaces de hidrógeno.
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