Količina topline koju tijelo apsorbira pri zagrijavanju formule. Tema lekcije: "Količina topline

Promijeniti unutarnja energija obavljanjem posla karakterizira količina posla, t.j. rad je mjera promjene unutarnje energije u danom procesu. Promjena unutarnje energije tijela tijekom prijenosa topline karakterizirana je količinom koja se naziva količina topline.

je promjena unutarnje energije tijela u procesu prijenosa topline bez obavljanja rada. Količina topline označena je slovom P .

Rad, unutarnja energija i količina topline mjereno u istim jedinicama - džulima ( J), kao i svaki drugi oblik energije.

U toplinskim mjerenjima, posebna jedinica energije, kalorija ( izmet), jednak količina topline potrebna da se temperatura 1 grama vode podigne za 1 Celzijev stupanj (točnije, od 19,5 do 20,5 ° C). Ova se jedinica, posebice, trenutno koristi za izračun potrošnje topline (toplinske energije) u stambene zgrade. Empirijski je utvrđen mehanički ekvivalent topline - omjer između kalorija i džula: 1 kal = 4,2 J.

Kada tijelo prenosi određenu količinu topline bez obavljanja rada, njegova se unutarnja energija povećava, ako tijelo odaje određenu količinu topline, tada se njegova unutarnja energija smanjuje.

Ako u dvije identične posude ulijete 100 g vode, a u drugu na istoj temperaturi 400 g vode i stavite ih na iste plamenike, tada će voda u prvoj posudi ranije prokuhati. Dakle, što više tjelesna masa, teme velika količina Za zagrijavanje je potrebna toplina. Isto vrijedi i za hlađenje.

Količina topline potrebna za zagrijavanje tijela također ovisi o vrsti tvari od koje je to tijelo napravljeno. Ovu ovisnost količine topline potrebne za zagrijavanje tijela o vrsti tvari karakterizira fizička veličina tzv. specifični toplinski kapacitet tvari.

- ovo je fizikalna veličina jednaka količini topline koja se mora prijaviti 1 kg tvari da bi se zagrijala za 1 °C (ili 1 K). Istu količinu topline daje 1 kg tvari kada se ohladi za 1 °C.

Specifični toplinski kapacitet označen je slovom s. Jedinica specifičnog toplinskog kapaciteta je 1 J/kg °C ili 1 J/kg °K.

Vrijednosti specifičnog toplinskog kapaciteta tvari određuju se eksperimentalno. Tekućine imaju veći specifični toplinski kapacitet od metala; Voda ima najveći specifični toplinski kapacitet, zlato ima vrlo mali specifični toplinski kapacitet.

Budući da je količina topline jednaka promjeni unutarnje energije tijela, možemo reći da specifični toplinski kapacitet pokazuje koliko se mijenja unutarnja energija 1 kg tvari kada joj se promijeni temperatura 1 °C. Konkretno, unutarnja energija 1 kg olova, kada se zagrije za 1 °C, povećava se za 140 J, a kada se ohladi, smanjuje se za 140 J.

P potrebna za zagrijavanje tjelesne mase m temperatura t 1 °S do temperature t 2 °S, jednak je umnošku specifičnog toplinskog kapaciteta tvari, tjelesne mase i razlike između konačne i početne temperature, t.j.

Q \u003d c ∙ m (t 2 - t 1)

Po istoj formuli izračunava se i količina topline koju tijelo odaje hlađenjem. Samo u tom slučaju konačnu temperaturu treba oduzeti od početne temperature, t.j. Oduzmite manju temperaturu od veće temperature.

Ovo je sinopsis na temu. „Količina topline. Određena toplina". Odaberite sljedeće korake:

• Idite na sljedeći sažetak:

Unutarnju energiju plina u cilindru možete promijeniti ne samo radom, već i zagrijavanjem plina (slika 43). Ako je klip fiksiran, tada se volumen plina neće promijeniti, ali će se temperatura, a time i unutarnja energija, povećati.
Proces prijenosa energije s jednog tijela na drugo bez vršenja rada naziva se prijenos topline ili prijenos topline.

Energija koja se prenosi na tijelo kao rezultat prijenosa topline naziva se količina topline. Količina topline naziva se i energija koju tijelo odaje u procesu prijenosa topline.

Molekularna slika prijenosa topline. Tijekom razmjene topline na granici između tijela, molekule hladnog tijela koje se sporo kreću u interakciju s molekulama koje se brže kreću vrućeg tijela. Kao rezultat toga, kinetičke energije molekula se izjednačavaju i brzine molekula hladnog tijela rastu, dok se kod vrućeg tijela smanjuju.

Tijekom izmjene topline ne dolazi do pretvorbe energije iz jednog oblika u drugi: dio unutarnje energije vrućeg tijela prenosi se na hladno tijelo.

Količina topline i toplinski kapacitet. Iz kolegija fizike VII razreda poznato je da je za zagrijavanje tijela mase m s temperature t 1 na temperaturu t 2 potrebno obavijestiti o količini topline

Q \u003d cm (t 2 - t 1) \u003d cmΔt. (4.5)

Kada se tijelo ohladi, njegova vječna temperatura t 2 manja je od početne t 1 i količina topline koju tijelo daje negativna.
Koeficijent c u formuli (4.5) se zove određena toplina . Specifični toplinski kapacitet je količina topline koju prima ili odaje 1 kg tvari kada se njezina temperatura promijeni za 1 K.

Specifični toplinski kapacitet izražava se u džulima po kilogramu puta kelvina. Različita tijela zahtijevaju različitu količinu energije da povećaju temperaturu za 1 K. Dakle, specifični toplinski kapacitet vode iznosi 4190 J/(kg K), a bakra 380 J/(kg K).

Specifični toplinski kapacitet ovisi ne samo o svojstvima tvari, već io procesu kojim se odvija prijenos topline. Ako plin zagrijavate pri konstantnom tlaku, on će se proširiti i obaviti posao. Za zagrijavanje plina za 1°C pri konstantnom tlaku, morat će prenijeti više topline nego zagrijati ga pri konstantnom volumenu.

tekućina i čvrsta tijela malo se šire pri zagrijavanju, a njihovi specifični toplinski kapaciteti pri konstantnom volumenu i konstantnom tlaku malo se razlikuju.

Specifična toplina isparavanja. Da bi se tekućina pretvorila u paru, mora joj se prenijeti određena količina topline. Temperatura tekućine se tijekom ove transformacije ne mijenja. Pretvorba tekućine u paru pri konstantnoj temperaturi ne dovodi do povećanja kinetičke energije molekula, već je popraćena povećanjem njihove potencijalne energije. Uostalom, prosječna udaljenost između molekula plina mnogo je puta veća nego između molekula tekućine. Osim toga, povećanje volumena tijekom prijelaza tvari iz tekućem stanju u plinoviti zahtijeva rad koji treba obaviti protiv sila vanjskog pritiska.

Količina topline potrebna za pretvaranje 1 kg tekućine u paru pri konstantnoj temperaturi naziva se određena toplina isparavanje. Ova vrijednost je označena slovom r i izražena u džulima po kilogramu.

Specifična toplina isparavanja vode je vrlo visoka: 2,256 · 10 6 J/kg pri 100°C. Za ostale tekućine (alkohol, eter, živa, kerozin itd.) specifična toplina isparavanja je 3-10 puta manja.

Za pretvaranje tekućine mase m u paru potrebna je količina topline jednaka:

Kada se para kondenzira, oslobađa se ista količina topline

Q k = –rm. (4.7)

Specifična toplina fuzije. Kada se kristalno tijelo topi, sva toplina koja mu je dovedena odlazi na povećanje potencijalne energije molekula. Kinetička energija molekula se ne mijenja jer se taljenje događa pri konstantnoj temperaturi.

Količina topline λ (lambda) potrebna za pretvorbu 1 kg kristalne tvari na točki taljenja u tekućinu iste temperature naziva se specifična toplina fuzije.

Tijekom kristalizacije 1 kg tvari oslobađa se točno ista količina topline. Specifična toplina taljenja leda je prilično visoka: 3,4 10 5 J/kg.

Da bi se rastopilo kristalno tijelo mase m potrebna je količina topline jednaka:

Qpl \u003d λm. (4.8)

Količina topline koja se oslobađa tijekom kristalizacije tijela jednaka je:

Q cr = - λm. (4.9)

1. Što se zove količina topline? 2. Što određuje specifični toplinski kapacitet tvari? 3. Što se naziva specifičnom toplinom isparavanja? 4. Što se naziva specifičnom toplinom fuzije? 5. U kojim slučajevima je količina prenesene topline negativna?

>>Fizika: Količina topline

Unutarnju energiju plina u cilindru moguće je mijenjati ne samo radom, već i zagrijavanjem plina.
Ako popravite klip ( sl.13.5), tada se volumen plina pri zagrijavanju ne mijenja i ne radi se. Ali temperatura plina, a time i njegova unutarnja energija, raste.

Proces prijenosa energije s jednog tijela na drugo bez obavljanja rada naziva se izmjena topline ili prijenos topline.
Kvantitativna mjera promjene unutarnje energije tijekom prijenosa topline naziva se količina topline. Količina topline naziva se i energija koju tijelo odaje u procesu prijenosa topline.
Molekularna slika prijenosa topline
Tijekom izmjene topline ne dolazi do pretvorbe energije iz jednog oblika u drugi, dio unutarnje energije vrućeg tijela se prenosi na hladno tijelo.
Količina topline i toplinski kapacitet. To već znate zagrijati tijelo masom m temperatura t1 do temperature t2 na njega je potrebno prenijeti količinu topline:

Kada se tijelo ohladi, njegova konačna temperatura t2 je manja od početne temperature t1 a količina topline koju tijelo daje negativna.
Koeficijent c u formuli (13.5) se zove određena toplina tvari. Specifični toplinski kapacitet je brojčano jednaka količini topline koju prima ili odaje tvar mase 1 kg kada joj se temperatura promijeni za 1 K.
Specifični toplinski kapacitet ovisi ne samo o svojstvima tvari, već io procesu kojim se odvija prijenos topline. Ako plin zagrijavate pri konstantnom tlaku, on će se proširiti i obaviti posao. Za zagrijavanje plina za 1°C pri konstantnom tlaku, potrebno je prenijeti više topline nego zagrijati ga pri konstantnom volumenu, kada će se plin samo zagrijati.
Tekućine i krute tvari se lagano šire kada se zagrijavaju. Njihovi specifični toplinski kapaciteti pri konstantnom volumenu i konstantnom tlaku malo se razlikuju.
Specifična toplina isparavanja. Za pretvaranje tekućine u paru tijekom procesa vrenja potrebno joj je prenijeti određenu količinu topline. Temperatura tekućine se ne mijenja kada ključa. Pretvorba tekućine u paru pri konstantnoj temperaturi ne dovodi do povećanja kinetičke energije molekula, već je popraćena povećanjem potencijalne energije njihove interakcije. Uostalom, prosječna udaljenost između molekula plina mnogo je veća nego između molekula tekućine.
Naziva se brojčano jednaka količina topline koja je potrebna za pretvaranje tekućine od 1 kg u paru pri konstantnoj temperaturi specifična toplina isparavanja. Ova vrijednost je označena slovom r a izražava se u džulima po kilogramu (J/kg).
Specifična toplina isparavanja vode je vrlo visoka: rH2O\u003d 2,256 10 6 J / kg na temperaturi od 100 ° C. U drugim tekućinama, na primjer, alkohol, eter, živa, kerozin, specifična toplina isparavanja je 3-10 puta manja od vode.
Za pretvaranje tekućine u masu m za paru je potrebna količina topline jednaka:

Kada se para kondenzira, oslobađa se ista količina topline:

Specifična toplina fuzije. Kada se kristalno tijelo topi, sva toplina koja mu je dovedena odlazi na povećanje potencijalne energije molekula. Kinetička energija molekula se ne mijenja jer se taljenje događa pri konstantnoj temperaturi.
Vrijednost brojčano jednaka količini topline potrebnoj za pretvaranje kristalne tvari mase 1 kg na talište u tekućinu naziva se specifična toplina fuzije.
Tijekom kristalizacije tvari mase 1 kg oslobađa se točno ista količina topline koja se apsorbira tijekom taljenja.
Specifična toplina taljenja leda je prilično visoka: 3,34 10 5 J/kg. “Ako led nema visoku toplinu fuzije”, napisao je R. Black još u 18. stoljeću, “onda bi se u proljeće cijela masa leda morala otopiti za nekoliko minuta ili sekundi, budući da se toplina neprekidno prenosi na led iz zraka. Posljedice toga bile bi strašne; jer čak i u sadašnjoj situaciji velike poplave i velike vodene bujice nastaju otapanjem velikih masa leda ili snijega.”
Kako bi se rastopilo kristalno tijelo s masom m, potrebna količina topline je:

Količina topline koja se oslobađa tijekom kristalizacije tijela jednaka je:

Unutarnja energija tijela mijenja se tijekom zagrijavanja i hlađenja, tijekom isparavanja i kondenzacije, tijekom taljenja i kristalizacije. U svim slučajevima, određena količina topline se prenosi ili uklanja iz tijela.

???
1. Ono što se zove količina toplina?
2. O čemu ovisi specifični toplinski kapacitet tvari?
3. Što se naziva specifičnom toplinom isparavanja?
4. Što se naziva specifičnom toplinom fuzije?
5. U kojim slučajevima je količina topline pozitivna vrijednost, a u kojim negativna?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, fizika 10. razred

Sadržaj lekcije sažetak lekcije podrška okvir predavanja prezentacija akceleratorske metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoispitivanje radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća rasprava pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječke i multimediju fotografije, slike grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, strip parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za znatiželjne cheat sheets udžbenici osnovni i dodatni glosar pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje pogrešaka u udžbeniku ažuriranje ulomka u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice raspravni programi Integrirane lekcije

Ako imate ispravke ili prijedloge za ovu lekciju,

Unutarnju energiju plina u cilindru možete promijeniti ne samo radom, već i zagrijavanjem plina (slika 43). Ako je klip fiksiran, tada se volumen plina neće promijeniti, ali će se temperatura, a time i unutarnja energija, povećati.

Proces prijenosa energije s jednog tijela na drugo bez vršenja rada naziva se prijenos topline ili prijenos topline.

Energija koja se prenosi na tijelo kao rezultat prijenosa topline naziva se količina topline. Količina topline naziva se i energija koju tijelo odaje u procesu prijenosa topline.

Molekularna slika prijenosa topline. Tijekom razmjene topline na granici između tijela, molekule hladnog tijela koje se sporo kreću u interakciju s molekulama vrućeg tijela koje se kreću brže. Kao rezultat, kinetičke energije

molekule su poravnate i brzine molekula hladnog tijela se povećavaju, a one vrućeg smanjuju.

Tijekom izmjene topline ne dolazi do pretvorbe energije iz jednog oblika u drugi: dio unutarnje energije vrućeg tijela prenosi se na hladno tijelo.

Količina topline i toplinski kapacitet. Iz kolegija fizike VII razreda poznato je da je za zagrijavanje tijela s masom s temperature na temperaturu potrebno obavijestiti ga o količini topline

Kada se tijelo ohladi, njegova konačna temperatura je manja od početne, a količina topline koju tijelo daje negativna.

Koeficijent c u formuli (4.5) naziva se specifični toplinski kapacitet. Specifični toplinski kapacitet je količina topline koju prima ili odaje 1 kg tvari kada joj se temperatura promijeni za 1 K -

Specifični toplinski kapacitet izražava se u džulima po kilogramu puta kelvina. Različita tijela zahtijevaju nejednaku količinu energije da povećaju temperaturu za I K. Dakle, specifični toplinski kapacitet vode i bakra

Specifični toplinski kapacitet ne ovisi samo o svojstvima tvari, već io procesu kojim se odvija prijenos topline.Ako plin zagrijavate pod konstantnim tlakom, on će se proširiti i obaviti rad. Za zagrijavanje plina za 1 °C pri konstantnom tlaku, morat će prenijeti više topline nego zagrijati ga pri konstantnom volumenu.

Tekućine i krute tvari pri zagrijavanju se lagano šire, a njihovi specifični toplinski kapaciteti pri konstantnom volumenu i konstantnom tlaku malo se razlikuju.

Specifična toplina isparavanja. Da bi se tekućina pretvorila u paru, mora joj se prenijeti određena količina topline. Temperatura tekućine se tijekom ove transformacije ne mijenja. Pretvorba tekućine u paru pri konstantnoj temperaturi ne dovodi do povećanja kinetičke energije molekula, već je popraćena povećanjem njihove potencijalne energije. Uostalom, prosječna udaljenost između molekula plina mnogo je puta veća nego između molekula tekućine. Osim toga, povećanje volumena tijekom prijelaza tvari iz tekućeg u plinovito stanje zahtijeva rad koji treba izvršiti protiv sila vanjskog tlaka.

Količina topline potrebna da se 1 kg tekućine pretvori u paru pri konstantnoj temperaturi naziva se

specifična toplina isparavanja. Ova vrijednost je označena slovom i izražena u džulima po kilogramu.

Specifična toplina isparavanja vode je vrlo visoka: na temperaturi od 100°C. Za ostale tekućine (alkohol, eter, živa, kerozin itd.) specifična toplina isparavanja je 3-10 puta manja.

Za pretvaranje tekuće mase u paru potrebna je količina topline jednaka:

Kada se para kondenzira, oslobađa se ista količina topline:

Specifična toplina fuzije. Kada se kristalno tijelo topi, sva toplina koja mu je dovedena odlazi na povećanje potencijalne energije molekula. Kinetička energija molekula se ne mijenja jer se taljenje događa pri konstantnoj temperaturi.

Količina topline A potrebna za pretvorbu 1 kg kristalne tvari na talištu u tekućinu iste temperature naziva se specifična toplina fuzije.

Tijekom kristalizacije 1 kg tvari oslobađa se točno ista količina topline. Specifična toplina topljenja leda je prilično visoka:

Da bi se rastopilo kristalno tijelo s masom potrebna je količina topline jednaka:

Količina topline koja se oslobađa tijekom kristalizacije tijela jednaka je:

1. Što se zove količina topline? 2. Što određuje specifični toplinski kapacitet tvari? 3. Što se naziva specifičnom toplinom isparavanja? 4. Što se naziva specifičnom toplinom fuzije? 5. U kojim slučajevima je količina prenesene topline negativna?

Što se brže zagrijava na štednjaku - kuhalo za vodu ili kanta vode? Odgovor je očigledan - kuhalo za vodu. Onda je drugo pitanje zašto?

Odgovor nije ništa manje očit - jer je masa vode u kotliću manja. Fino. Sada možete svoj vlastiti učiniti stvarnim fizičko iskustvo kod kuće. Da biste to učinili, trebat će vam dvije identične male posude, jednaka količina vode i biljno ulje, npr. pola litre i štednjak. Na istu vatru stavite lonce s uljem i vodom. A sada samo gledajte što će se brže zagrijati. Ako postoji termometar za tekućine, možete ga koristiti, ako nema, možete samo s vremena na vrijeme prstom isprobati temperaturu, samo pazite da se ne opečete. U svakom slučaju, uskoro ćete vidjeti da se ulje zagrijava znatno brže od vode. I još jedno pitanje, koje se također može implementirati u obliku iskustva. Što će brže prokuhati - Topla voda ili hladno? Opet je sve očito – prvi će završiti onaj topli. Čemu sva ta čudna pitanja i eksperimenti? Kako bi se definirao fizička veličina, pod nazivom "količina topline".

Količina topline

Količina topline je energija koju tijelo gubi ili dobiva tijekom prijenosa topline. To je jasno iz imena. Prilikom hlađenja tijelo će izgubiti određenu količinu topline, a zagrijavanjem će apsorbirati. I odgovori na naša pitanja su nam pokazali o čemu ovisi količina topline? Prvo, što je veća masa tijela, to je veća količina topline koja se mora utrošiti da se njegova temperatura promijeni za jedan stupanj. Drugo, količina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o tvari od koje se sastoji, odnosno o vrsti tvari. I treće, razlika u tjelesnoj temperaturi prije i nakon prijenosa topline također je važna za naše izračune. Na temelju prethodno navedenog možemo odrediti količinu topline po formuli:

Q=cm(t_2-t_1) ,

gdje je Q količina topline,
m - tjelesna težina,
(t_2-t_1) - razlika između početnog i konačnog tjelesne temperature,
c - specifični toplinski kapacitet tvari, nalazi se iz relevantnih tablica.

Koristeći ovu formulu, možete izračunati količinu topline koja je potrebna za zagrijavanje bilo kojeg tijela ili koju će ovo tijelo osloboditi kada se ohladi.

Količina topline se mjeri u džulima (1 J), kao i svaki drugi oblik energije. Međutim, ova vrijednost je uvedena ne tako davno, a ljudi su počeli mjeriti količinu topline mnogo ranije. I oni su koristili jedinicu koja se široko koristi u naše vrijeme - kaloriju (1 cal). 1 kalorija je količina topline potrebna da se temperatura 1 grama vode podigne za 1 Celzijev stupanj. Vodeći se tim podacima, ljubitelji brojanja kalorija u hrani koju jedu mogu, interesa radi, izračunati koliko se litara vode može prokuhati s energijom koju unose hranom tijekom dana.