Ilość ciepła wchłoniętego przez organizm po podgrzaniu formuły. Temat lekcji: „Ilość ciepła

Zmiana energia wewnętrzna przez wykonywanie pracy charakteryzuje się ilością pracy, tj. praca jest miarą zmiany energii wewnętrznej w danym procesie. Zmiana energii wewnętrznej ciała podczas wymiany ciepła charakteryzuje się wielkością zwaną ilością ciepła.

to zmiana energii wewnętrznej ciała w procesie wymiany ciepła bez wykonywania pracy. Ilość ciepła oznaczona jest literą Q .

Praca, energia wewnętrzna i ilość ciepła mierzone w tych samych jednostkach - dżulach ( J), jak każda inna forma energii.

W pomiarach termicznych specjalna jednostka energii, kaloria ( kał), równy ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 grama wody o 1 stopień Celsjusza (dokładniej od 19,5 do 20,5°C). W szczególności ta jednostka jest obecnie wykorzystywana do obliczania zużycia ciepła (energii cieplnej) w budynki mieszkalne. Empirycznie ustalono mechaniczny równoważnik ciepła - stosunek kalorii do dżuli: 1 cal = 4,2 J.

Kiedy ciało przekazuje pewną ilość ciepła bez wykonywania pracy, jego energia wewnętrzna wzrasta, jeśli ciało oddaje określoną ilość ciepła, to jego energia wewnętrzna maleje.

Jeśli wlejesz 100 g wody do dwóch identycznych naczyń, a 400 g do drugiego w tej samej temperaturze i postawisz je na tych samych palnikach, to woda w pierwszym naczyniu zagotuje się wcześniej. Tak więc im więcej masa ciała, tematy duża ilość Potrzebuje ciepła, aby się rozgrzać. To samo dotyczy chłodzenia.

Ilość ciepła potrzebna do ogrzania ciała zależy również od rodzaju substancji, z której to ciało jest zrobione. Ta zależność ilości ciepła potrzebnego do ogrzania ciała od rodzaju substancji charakteryzuje się wielkością fizyczną zwaną specyficzna pojemność cieplna Substancje.

- jest to wielkość fizyczna równa ilości ciepła, którą należy zgłosić do 1 kg substancji, aby ogrzać ją o 1°C (lub 1 K). Tę samą ilość ciepła oddaje 1 kg substancji po schłodzeniu o 1 °C.

Ciepło właściwe jest oznaczone literą z. Jednostką pojemności cieplnej właściwej jest 1 J/kg °C lub 1 J/kg °K.

Wartości właściwej pojemności cieplnej substancji określa się eksperymentalnie. Ciecze mają wyższą pojemność cieplną niż metale; Woda ma najwyższą pojemność cieplną, złoto ma bardzo małą pojemność cieplną.

Ponieważ ilość ciepła jest równa zmianie energii wewnętrznej ciała, możemy powiedzieć, że właściwa pojemność cieplna pokazuje, jak bardzo zmienia się energia wewnętrzna 1 kg substancja, gdy zmienia się jej temperatura 1°C. W szczególności energia wewnętrzna 1 kg ołowiu po podgrzaniu o 1°C wzrasta o 140 J, a po schłodzeniu zmniejsza się o 140 J.

Q potrzebne do podgrzania masy ciała m temperatura t 1 °С do temperatury t 2 °С, jest równy iloczynowi pojemności cieplnej właściwej substancji, masy ciała i różnicy między temperaturą końcową a początkową, tj.

Q \u003d c ∙ m (t 2 - t 1)

Zgodnie z tym samym wzorem obliczana jest również ilość ciepła wydzielanego przez ciało po schłodzeniu. Tylko w tym przypadku należy odjąć temperaturę końcową od temperatury początkowej, tj. Odejmij mniejszą temperaturę od większej temperatury.

To jest streszczenie na ten temat. „Ilość ciepła. Ciepło właściwe". Wybierz kolejne kroki:

• Przejdź do następnego streszczenia:

Możesz zmienić energię wewnętrzną gazu w butli nie tylko wykonując pracę, ale także podgrzewając gaz (ryc. 43). Jeśli tłok jest nieruchomy, objętość gazu nie zmieni się, ale wzrośnie temperatura, a tym samym energia wewnętrzna.
Proces przenoszenia energii z jednego ciała do drugiego bez wykonywania pracy nazywa się przenoszeniem ciepła lub przenoszeniem ciepła.

Energia przekazana organizmowi w wyniku wymiany ciepła nazywana jest ilością ciepła. Ilość ciepła nazywana jest również energią, którą organizm oddaje w procesie wymiany ciepła.

Molekularny obraz wymiany ciepła. Podczas wymiany ciepła na granicy między ciałami, wolno poruszające się molekuły zimnego ciała oddziałują z szybciej poruszającymi się molekułami gorącego ciała. W rezultacie energie kinetyczne molekuł wyrównują się, a prędkości molekuł ciała zimnego wzrastają, a ciała gorącego maleją.

Podczas wymiany ciepła nie zachodzi przemiana energii z jednej postaci w drugą: część energii wewnętrznej gorącego ciała jest przekazywana do zimnego ciała.

Ilość ciepła i pojemność cieplna. Z kursu fizyki VII klasy wiadomo, że aby ogrzać ciało o masie m od temperatury t 1 do temperatury t 2, należy podać mu ilość ciepła

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

Kiedy ciało się ochładza, jego wieczna temperatura t 2 jest mniejsza niż początkowy t 1, a ilość ciepła wydzielanego przez ciało jest ujemna.
Współczynnik c we wzorze (4.5) nazywa się ciepło właściwe . Ciepło właściwe to ilość ciepła, jaką 1 kg substancji odbiera lub oddaje, gdy jej temperatura zmienia się o 1 K.

Ciepło właściwe jest wyrażone w dżulach na kilogram razy kelwin. Różne ciała wymagają różnej ilości energii, aby podnieść temperaturę o 1 K. Zatem ciepło właściwe wody wynosi 4190 J/(kg K), a miedzi 380 J/(kg K).

Właściwa pojemność cieplna zależy nie tylko od właściwości substancji, ale także od procesu, w którym zachodzi wymiana ciepła. Jeśli podgrzejesz gaz pod stałym ciśnieniem, rozszerzy się i zadziała. Aby ogrzać gaz o 1°C przy stałym ciśnieniu, będzie musiał przenieść więcej ciepła niż podgrzać go przy stałej objętości.

płyn i ciała stałe rozszerzają się nieznacznie po podgrzaniu, a ich ciepło właściwe przy stałej objętości i stałym ciśnieniu niewiele się różni.

Ciepło właściwe parowania. Aby zamienić ciecz w parę, musi zostać do niej przekazana pewna ilość ciepła. Temperatura cieczy nie zmienia się podczas tej przemiany. Przemiana cieczy w parę o stałej temperaturze nie prowadzi do wzrostu energii kinetycznej cząsteczek, ale towarzyszy jej wzrost ich energii potencjalnej. W końcu średnia odległość między cząsteczkami gazu jest wielokrotnie większa niż między cząsteczkami cieczy. Ponadto wzrost objętości podczas przejścia substancji z stan ciekły w gaz wymaga pracy przeciw siłom ciśnienia zewnętrznego.

Nazywa się ilość ciepła potrzebną do przekształcenia 1 kg cieczy w parę w stałej temperaturze ciepło właściwe odparowanie. Wartość ta jest oznaczona literą r i wyrażona w dżulach na kilogram.

Ciepło właściwe parowania wody jest bardzo wysokie: 2,256 · 106 J/kg przy 100°C. W przypadku innych cieczy (alkohol, eter, rtęć, nafta itp.) ciepło właściwe parowania jest 3-10 razy mniejsze.

Przekształcenie cieczy o masie m w parę wymaga ilości ciepła równej:

Kiedy para się skrapla, uwalniana jest taka sama ilość ciepła

Qk = –rm. (4.7)

Ciepło właściwe topnienia. Kiedy ciało krystaliczne topi się, całe dostarczone do niego ciepło idzie na zwiększenie energii potencjalnej cząsteczek. Energia kinetyczna cząsteczek nie zmienia się, ponieważ topienie zachodzi w stałej temperaturze.

Ilość ciepła λ (lambda) potrzebna do przekształcenia 1 kg substancji krystalicznej w temperaturze topnienia w ciecz o tej samej temperaturze nazywana jest ciepłem właściwym topnienia.

Podczas krystalizacji 1 kg substancji uwalniana jest dokładnie taka sama ilość ciepła. Ciepło właściwe topnienia lodu jest dość wysokie: 3,4 105 J/kg.

Aby stopić ciało krystaliczne o masie m, potrzebna jest ilość ciepła równa:

Qpl \u003d λm. (4.8)

Ilość ciepła uwalnianego podczas krystalizacji ciała jest równa:

Q cr = - λm. (4.9)

1. Jak nazywa się ilość ciepła? 2. Od czego zależy ciepło właściwe substancji? 3. Jak nazywa się ciepło właściwe waporyzacji? 4. Co nazywa się ciepłem właściwym stapiania? 5. W jakich przypadkach ilość przekazywanego ciepła jest ujemna?

>>Fizyka: ilość ciepła

Możliwa jest zmiana energii wewnętrznej gazu w butli nie tylko poprzez wykonywanie pracy, ale także przez podgrzewanie gazu.
Jeśli naprawisz tłok ( rys.13.5), wtedy objętość gazu nie zmienia się po podgrzaniu i nie wykonuje się żadnej pracy. Ale temperatura gazu, a tym samym jego energia wewnętrzna, wzrasta.

Proces przenoszenia energii z jednego ciała do drugiego bez wykonywania pracy nazywa się wymiana ciepła lub wymiana ciepła.
Nazywa się ilościową miarą zmiany energii wewnętrznej podczas wymiany ciepła ilość ciepła. Ilość ciepła nazywana jest również energią, którą organizm oddaje w procesie wymiany ciepła.
Molekularny obraz wymiany ciepła
Podczas wymiany ciepła nie zachodzi przemiana energii z jednej postaci w drugą, część energii wewnętrznej ciała gorącego jest przekazywana do ciała zimnego.
Ilość ciepła i pojemność cieplna. Wiesz już, że ogrzać ciało masą m temperatura t1 do temperatury t2 konieczne jest przeniesienie do niego ilości ciepła:

Kiedy ciało się ochładza, jego końcowa temperatura t2 jest niższa niż temperatura początkowa t1 a ilość ciepła wydzielanego przez ciało jest ujemna.
Współczynnik c we wzorze (13.5) nazywa się ciepło właściwe Substancje. Ciepło właściwe jest wartością liczbowo równą ilości ciepła, które substancja o masie 1 kg otrzymuje lub oddaje, gdy jej temperatura zmienia się o 1 K.
Właściwa pojemność cieplna zależy nie tylko od właściwości substancji, ale także od procesu, w którym zachodzi wymiana ciepła. Jeśli podgrzejesz gaz pod stałym ciśnieniem, rozszerzy się i zadziała. Aby podgrzać gaz o 1°C przy stałym ciśnieniu, trzeba mu przekazać więcej ciepła niż podgrzać go ze stałą objętością, gdy gaz będzie się tylko nagrzewał.
Ciecze i ciała stałe nieznacznie rozszerzają się po podgrzaniu. Ich ciepło właściwe przy stałej objętości i stałym ciśnieniu niewiele się różni.
Ciepło właściwe parowania. Aby przekształcić ciecz w parę podczas procesu wrzenia, konieczne jest przeniesienie do niej pewnej ilości ciepła. Temperatura płynu nie zmienia się podczas wrzenia. Przemiana cieczy w parę o stałej temperaturze nie prowadzi do wzrostu energii kinetycznej cząsteczek, ale towarzyszy jej wzrost energii potencjalnej ich oddziaływania. W końcu średnia odległość między cząsteczkami gazu jest znacznie większa niż między cząsteczkami cieczy.
Nazywa się wartość liczbowo równą ilości ciepła wymaganego do przekształcenia 1 kg cieczy w parę o stałej temperaturze ciepło właściwe waporyzacji. Ta wartość jest oznaczona literą r i jest wyrażona w dżulach na kilogram (J/kg).
Ciepło właściwe parowania wody jest bardzo wysokie: rH2O\u003d 2,256 106 J / kg w temperaturze 100 ° C. W innych cieczach, np. alkoholu, eterze, rtęci, nafcie, ciepło właściwe parowania jest 3-10 razy mniejsze niż wody.
Aby przekształcić ciecz w masę m para wymaga ilości ciepła równej:

Kiedy para się skrapla, uwalniana jest taka sama ilość ciepła:

Ciepło właściwe topnienia. Kiedy ciało krystaliczne topi się, całe dostarczone do niego ciepło idzie na zwiększenie energii potencjalnej cząsteczek. Energia kinetyczna cząsteczek nie zmienia się, ponieważ topienie zachodzi w stałej temperaturze.
Wartość liczbowo równa ilości ciepła wymaganego do przekształcenia substancji krystalicznej o masie 1 kg w temperaturze topnienia w ciecz nazywa się ciepłem właściwym topnienia.
Podczas krystalizacji substancji o masie 1 kg uwalniana jest dokładnie taka sama ilość ciepła, jaka jest pochłaniana podczas topienia.
Ciepło właściwe topnienia lodu jest dość wysokie: 3,34 · 10 5 J/kg. „Gdyby lód nie miał wysokiej temperatury topnienia”, pisał R. Black w XVIII wieku, „na wiosnę cała masa lodu musiałaby stopić się w ciągu kilku minut lub sekund, ponieważ ciepło jest stale przenoszone do lodu z powietrza. Konsekwencje tego byłyby tragiczne; bo nawet w obecnej sytuacji wielkie powodzie i wielkie potoki powstają z topnienia wielkich mas lodu lub śniegu”.
W celu stopienia ciała krystalicznego z masą m, wymagana ilość ciepła to:

Ilość ciepła uwalnianego podczas krystalizacji ciała jest równa:

Energia wewnętrzna ciała zmienia się podczas ogrzewania i chłodzenia, podczas parowania i kondensacji, podczas topnienia i krystalizacji. We wszystkich przypadkach pewna ilość ciepła jest przekazywana lub usuwana z ciała.

???
1. Co nazywa się ilością? ciepło?
2. Od czego zależy właściwa pojemność cieplna substancji?
3. Jak nazywa się ciepło właściwe waporyzacji?
4. Co nazywa się ciepłem właściwym stapiania?
5. W jakich przypadkach ilość ciepła ma wartość dodatnią, a w jakich ujemną?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, klasa fizyki 10

Treść lekcji podsumowanie lekcji wsparcie ramka prezentacja lekcji metody akceleracyjne technologie interaktywne Ćwiczyć zadania i ćwiczenia samokontrola warsztaty, szkolenia, case'y, questy praca domowa pytania do dyskusji pytania retoryczne od studentów Ilustracje audio, wideoklipy i multimedia fotografie, obrazki grafika, tabele, schematy humor, anegdoty, dowcipy, komiksy przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, cytaty Dodatki streszczenia artykuły chipy dla dociekliwych ściągawki podręczniki podstawowe i dodatkowe słowniczek pojęć inne Doskonalenie podręczników i lekcjipoprawianie błędów w podręczniku aktualizacja fragmentu w podręczniku elementów innowacji na lekcji zastępując przestarzałą wiedzę nową Tylko dla nauczycieli doskonałe lekcje plan kalendarza przez rok wytyczne programy dyskusyjne Zintegrowane lekcje

Jeśli masz poprawki lub sugestie dotyczące tej lekcji,

Możesz zmienić energię wewnętrzną gazu w butli nie tylko wykonując pracę, ale także podgrzewając gaz (ryc. 43). Jeśli tłok jest nieruchomy, objętość gazu nie zmieni się, ale wzrośnie temperatura, a tym samym energia wewnętrzna.

Proces przenoszenia energii z jednego ciała do drugiego bez wykonywania pracy nazywa się przenoszeniem ciepła lub przenoszeniem ciepła.

Energia przekazana organizmowi w wyniku wymiany ciepła nazywana jest ilością ciepła. Ilość ciepła nazywana jest również energią, którą organizm oddaje w procesie wymiany ciepła.

Molekularny obraz wymiany ciepła. Podczas wymiany ciepła na granicy między ciałami, wolno poruszające się molekuły zimnego ciała oddziałują z szybciej poruszającymi się molekułami gorącego ciała. W rezultacie energie kinetyczne

cząsteczki ustawiają się w jednej linii i prędkości cząsteczek zimnego ciała wzrastają, a gorącego maleją.

Podczas wymiany ciepła nie zachodzi przemiana energii z jednej postaci w drugą: część energii wewnętrznej gorącego ciała jest przekazywana do zimnego ciała.

Ilość ciepła i pojemność cieplna. Z kursu fizyki VII klasy wiadomo, że aby ogrzać ciało o masie od temperatury do temperatury, konieczne jest poinformowanie go o ilości ciepła

Gdy ciało się ochładza, jego końcowa temperatura jest niższa niż początkowa, a ilość ciepła wydzielanego przez ciało jest ujemna.

Współczynnik c we wzorze (4.5) nazywany jest jednostkową pojemnością cieplną. Ciepło właściwe to ilość ciepła, jaką 1 kg substancji odbiera lub oddaje, gdy jej temperatura zmienia się o 1 K -

Ciepło właściwe jest wyrażone w dżulach na kilogram razy kelwin. Różne ciała wymagają nierównej ilości energii, aby podnieść temperaturę o I K. Zatem właściwa pojemność cieplna wody i miedzi

Właściwa pojemność cieplna zależy nie tylko od właściwości substancji, ale także od procesu, w którym zachodzi wymiana ciepła.Gdy podgrzejesz gaz pod stałym ciśnieniem, ulegnie on rozprężeniu i zadziała. Aby ogrzać gaz o 1 °C przy stałym ciśnieniu, będzie musiał przenieść więcej ciepła niż podgrzać go przy stałej objętości.

Ciecze i ciała stałe nieznacznie rozszerzają się po podgrzaniu, a ich ciepło właściwe przy stałej objętości i stałym ciśnieniu niewiele się różni.

Ciepło właściwe parowania. Aby zamienić ciecz w parę, musi zostać do niej przekazana pewna ilość ciepła. Temperatura cieczy nie zmienia się podczas tej przemiany. Przemiana cieczy w parę o stałej temperaturze nie prowadzi do wzrostu energii kinetycznej cząsteczek, ale towarzyszy jej wzrost ich energii potencjalnej. W końcu średnia odległość między cząsteczkami gazu jest wielokrotnie większa niż między cząsteczkami cieczy. Ponadto zwiększenie objętości podczas przejścia substancji ze stanu ciekłego do gazowego wymaga wykonania pracy przeciw siłom ciśnienia zewnętrznego.

Nazywa się ilość ciepła potrzebną do przekształcenia 1 kg cieczy w parę w stałej temperaturze

ciepło właściwe parowania. Wartość ta jest oznaczona literą i wyrażona w dżulach na kilogram.

Ciepło właściwe parowania wody jest bardzo wysokie: w temperaturze 100°C. W przypadku innych cieczy (alkohol, eter, rtęć, nafta itp.) ciepło właściwe parowania jest 3-10 razy mniejsze.

Przekształcenie masy cieczy w parę wymaga ilości ciepła równej:

Kiedy para się skrapla, uwalniana jest taka sama ilość ciepła:

Ciepło właściwe topnienia. Kiedy ciało krystaliczne topi się, całe dostarczone do niego ciepło idzie na zwiększenie energii potencjalnej cząsteczek. Energia kinetyczna cząsteczek nie zmienia się, ponieważ topienie zachodzi w stałej temperaturze.

Ilość ciepła A potrzebna do przekształcenia 1 kg substancji krystalicznej w temperaturze topnienia w ciecz o tej samej temperaturze nazywana jest ciepłem właściwym topnienia.

Podczas krystalizacji 1 kg substancji uwalniana jest dokładnie taka sama ilość ciepła. Ciepło właściwe topnienia lodu jest dość wysokie:

Aby stopić ciało krystaliczne z masą, wymagana jest ilość ciepła równa:

Ilość ciepła uwalnianego podczas krystalizacji ciała jest równa:

1. Jak nazywa się ilość ciepła? 2. Od czego zależy ciepło właściwe substancji? 3. Jak nazywa się ciepło właściwe waporyzacji? 4. Co nazywa się ciepłem właściwym stapiania? 5. W jakich przypadkach ilość przekazywanego ciepła jest ujemna?

Co szybciej nagrzewa się na kuchence - czajnik czy wiadro wody? Odpowiedź jest oczywista - czajnik. Następnie drugie pytanie brzmi: dlaczego?

Odpowiedź jest nie mniej oczywista – bo w czajniku masa wody jest mniejsza. W porządku. Teraz możesz stworzyć własne prawdziwe doświadczenie fizyczne w domu. Aby to zrobić, potrzebujesz dwóch identycznych małych rondli, równej ilości wody i olej roślinny, na przykład pół litra i piec. Umieść garnki z olejem i wodą na tym samym ogniu. A teraz tylko patrz, co szybciej się nagrzeje. Jeśli jest termometr do płynów, możesz go użyć, jeśli nie, możesz po prostu od czasu do czasu sprawdzać temperaturę palcem, tylko uważaj, aby się nie poparzyć. W każdym razie wkrótce zobaczysz, że olej nagrzewa się znacznie szybciej niż woda. I jeszcze jedno pytanie, które można również zrealizować w formie doświadczenia. Co szybciej się zagotuje - ciepła woda czy zimno? Znowu wszystko jest oczywiste – ten ciepły skończy pierwszy. Skąd te wszystkie dziwne pytania i eksperymenty? W celu zdefiniowania wielkość fizyczna, zwany „ilością ciepła”.

Ilość ciepła

Ilość ciepła to energia, którą organizm traci lub zyskuje podczas wymiany ciepła. Wynika to jasno z nazwy. Podczas chłodzenia ciało traci pewną ilość ciepła, a po podgrzaniu pochłania. A odpowiedzi na nasze pytania pokazały nam od czego zależy ilość ciepła? Po pierwsze, im większa masa ciała, tym więcej ciepła trzeba wydać, aby zmienić jego temperaturę o jeden stopień. Po drugie, ilość ciepła potrzebna do ogrzania ciała zależy od substancji, z której się składa, to znaczy od rodzaju substancji. I po trzecie, dla naszych obliczeń ważna jest również różnica temperatury ciała przed i po wymianie ciepła. Na podstawie powyższego możemy określ ilość ciepła według wzoru:

Q=cm(t_2-t_1) ,

gdzie Q to ilość ciepła,
m - masa ciała,
(t_2-t_1) - różnica między początkowym a końcowym temperatura ciała,
c - ciepło właściwe substancji, znajduje się w odpowiednich tabelach.

Korzystając z tego wzoru, możesz obliczyć ilość ciepła, która jest niezbędna do ogrzania dowolnego ciała lub jaką to ciało uwolni, gdy się ochłodzi.

Ilość ciepła jest mierzona w dżulach (1 J), jak każda inna forma energii. Jednak ta wartość została wprowadzona nie tak dawno temu, a ludzie zaczęli mierzyć ilość ciepła znacznie wcześniej. I użyli jednostki, która jest szeroko stosowana w naszych czasach - kalorii (1 cal). 1 kaloria to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 grama wody o 1 stopień Celsjusza. Kierując się tymi danymi, miłośnicy liczenia kalorii w jedzeniu, które spożywają, mogą dla ciekawości obliczyć, ile litrów wody można ugotować z energią, którą spożywają z jedzeniem w ciągu dnia.