За загревање воде на вишу температуру потребно је дуже него што је потребно за топљење леда. Иако се ово може чинити збуњујућом ситуацијом, то главно доприноси умерености климе која омогућава живот на Земљи.
Специфични топлотни капацитет
Специфични топлотни капацитет супстанце дефинисан је као количина топлоте потребна за повећање температуре једне јединице масе те супстанце за 1 степен Целзијуса.
Израчунавање специфичног топлотног капацитета
Формула односа између топлотне енергије, промене температуре, специфичног топлотног капацитета и промене температуре је К = мц (делта Т), где је К представља топлоту која је додата супстанци, ц је специфични топлотни капацитет, м је маса супстанце која се загрева и делта Т је промена у температура.
Разлике у води и леду
Специфична топлота воде на 25 степени Целзијуса је 4,186 џула / грам * степен Келвина.
Специфични топлотни капацитет воде на -10 степени Целзијуса (лед) је 2,05 џула / грам * степен Келвина.
Специфични топлотни капацитет воде на 100 степени Целзијуса (пара) је 2.080 џула / грам * степен Келвина.
Фактори који утичу на специфични топлотни капацитет у води и леду
Вероватно најочигледнија разлика између леда и воде је чињеница да је лед чврста материја, а вода течност, али док је стање материје мења се из чврстог у течни у гасни зависно од температуре, хемијска формула остаје два атома водоника ковалентно везана за један кисеоник атом.
Степен слободе је било који облик енергије у коме се топлота пренета на неки предмет може складиштити. У чврстом материјалу, ови степени слободе ограничени су структуром тог чврстог тела. Кинетичка енергија ускладиштена у молекулу доприноси специфичном топлотном капацитету те супстанце, а не њеној температури.
Као течност, вода има више праваца за кретање и за упијање топлоте која се на њу примењује. Постоји већа површина коју треба загрејати да би се повећала укупна температура.
Међутим, код леда површина се не мења због своје крутије структуре. Како се лед загрева, та топлотна енергија негде мора да оде и она почиње да разграђује структуру чврсте материје и да топи лед у води.
Предности већег специфичног топлотног капацитета воде
То јој омогућава већи специфични топлотни капацитет као и велика топлота испаравања ублажити Земљину климу узрокујући полако промене температура у областима око великих тела воде.
Због високе специфичне топлоте воде, вода и земљиште у близини водених површина загревају се спорије од земљишта без воде. За загревање подручја потребно је више топлотне енергије јер вода апсорбује енергију.
Слична количина топлотне енергије повећала би температуру сувог земљишта на много вишу температуру, а земљиште или прљавштина спречили би топлоту да уђе у земљу. Пустиње достижу изузетно високе температуре, посебно због недостатка воде.