Pourquoi le sable refroidit-il plus vite que l'eau ?

Le sable se refroidit plus rapidement que l'eau car il a une capacité calorifique spécifique inférieure à celle de l'eau. C'est-à-dire qu'il faut plus d'énergie pour élever la température de l'eau que pour élever la température du sable d'autant quantité, étant donné des masses égales de chaque substance. Le sable a une capacité thermique spécifique d'environ 0,290 J/g°C, tandis que l'eau a une capacité thermique spécifique de 4,18 J/g°C.

La capacité calorifique spécifique représente la quantité d'énergie, en joules, qu'il faut pour élever la température d'un gramme d'une substance donnée d'un degré Celsius. Plus simplement, la quantité d'énergie nécessaire pour élever une quantité d'eau d'un degré Celsius élèverait une quantité équivalente de sable d'un peu plus de 14 degrés. De même, le sable n'a pas besoin de perdre autant d'énergie que l'eau pour produire un refroidissement équivalent. Comme il « retient » beaucoup moins d'énergie, il se refroidit beaucoup plus rapidement que le sable.

En effet, l'eau liquide a une capacité thermique spécifique inhabituellement élevée. Parce qu'il est beaucoup moins sujet aux variations de température que d'autres substances courantes, les grandes étendues d'eau fonctionnent souvent à des températures modérées dans une région. Cela permet d'expliquer, par exemple, pourquoi les températures moyennes fluctuent très peu au cours de l'année à San Francisco, une ville dont le climat est fortement influencé par l'eau qui l'entoure presque.