Količina toplote, ki jo telo absorbira pri segreti formuli. Tema lekcije: "Količina toplote

Spremeni se notranja energija z opravljanjem dela je značilna količina dela, t.j. delo je merilo spremembe notranje energije v določenem procesu. Za spremembo notranje energije telesa med prenosom toplote je značilna količina, ki se imenuje količina toplote.

je sprememba notranje energije telesa v procesu prenosa toplote brez opravljanja dela. Količina toplote je označena s črko Q .

Delo, notranja energija in količino toplote merjeno v istih enotah - joulih ( J), kot katera koli druga oblika energije.

Pri toplotnih meritvah se uporablja posebna enota energije, kalorija ( iztrebki), enako količina toplote, potrebna za dvig temperature 1 grama vode za 1 stopinjo Celzija (natančneje, od 19,5 do 20,5 ° C). Zlasti ta enota se trenutno uporablja pri izračunu porabe toplote (toplotne energije) v stanovanjske stavbe. Empirično je bil ugotovljen mehanski ekvivalent toplote - razmerje med kalorijami in jouli: 1 kal = 4,2 J.

Ko telo prenese določeno količino toplote brez opravljanja dela, se njegova notranja energija poveča, če telo odda določeno količino toplote, se njegova notranja energija zmanjša.

Če v dve enaki posodi nalijete 100 g vode, v drugo pa 400 g vode pri enaki temperaturi in ju postavite na iste gorilnike, potem bo voda v prvi posodi zavrela prej. Tako več telesne mase, teme velika količina Za ogrevanje potrebuje toploto. Enako velja za hlajenje.

Količina toplote, potrebna za segrevanje telesa, je odvisna tudi od vrste snovi, iz katere je to telo narejeno. Za to odvisnost količine toplote, potrebne za segrevanje telesa, od vrste snovi je značilna fizikalna količina, imenovana specifična toplotna zmogljivost snovi.

- to je fizikalna količina, ki je enaka količini toplote, ki jo je treba sporočiti 1 kg snovi, da se segreje za 1 ° C (ali 1 K). Enako količino toplote odda 1 kg snovi, ko se ohladi za 1 °C.

Specifična toplotna zmogljivost je označena s črko z. Enota specifične toplotne zmogljivosti je 1 J/kg °C ali 1 J/kg °K.

Vrednosti specifične toplotne kapacitete snovi se določijo eksperimentalno. Tekočine imajo večjo specifično toplotno kapaciteto kot kovine; Voda ima največjo specifično toplotno kapaciteto, zlato ima zelo majhno specifično toplotno kapaciteto.

Ker je količina toplote enaka spremembi notranje energije telesa, lahko rečemo, da specifična toplotna kapaciteta kaže, za koliko se spremeni notranja energija 1 kg snov, ko se njena temperatura spremeni 1 °C. Zlasti se notranja energija 1 kg svinca, ko se segreje za 1 °C, poveča za 140 J, pri hlajenju pa se zmanjša za 140 J.

Q potrebno za ogrevanje telesne mase m temperaturo t 1 °С do temperature t 2 °С, je enak zmnožku specifične toplotne kapacitete snovi, telesne mase in razlike med končno in začetno temperaturo, t.j.

Q \u003d c ∙ m (t 2 - t 1)

Po isti formuli se izračuna tudi količina toplote, ki jo telo odda ob hlajenju. Samo v tem primeru je treba končno temperaturo odšteti od začetne temperature, t.j. Od večje temperature odštejemo manjšo temperaturo.

To je povzetek na to temo. "Količina toplote. Specifična toplota". Izberite naslednje korake:

Pojdi na naslednji povzetek:

Notranjo energijo plina v jeklenki lahko spreminjate ne samo z delom, temveč tudi s segrevanjem plina (slika 43). Če je bat fiksiran, se prostornina plina ne bo spremenila, vendar se bo temperatura in s tem notranja energija povečala.
Proces prenosa energije z enega telesa na drugo brez dela se imenuje prenos toplote ali prenos toplote.

Energija, ki se prenaša na telo kot posledica prenosa toplote, se imenuje količina toplote. Količina toplote se imenuje tudi energija, ki jo telo odda v procesu prenosa toplote.

Molekularna slika prenosa toplote. Med izmenjavo toplote na meji med telesi počasi gibajoče se molekule hladnega telesa medsebojno delujejo s hitreje premikajočimi se molekulami vročega telesa. Posledično se kinetične energije molekul izenačijo in hitrosti molekul hladnega telesa se povečajo, medtem ko se pri vročem telesu zmanjšajo.

Pri izmenjavi toplote ni pretvorbe energije iz ene oblike v drugo: del notranje energije vročega telesa se prenese na hladno telo.

Količina toplote in toplotna zmogljivost. Iz tečaja fizike VII razreda je znano, da je za segrevanje telesa z maso m s temperature t 1 na temperaturo t 2 potrebno sporočiti količino toplote

Q \u003d cm (t 2 - t 1) \u003d cmΔt. (4,5)

Ko se telo ohladi, je njegova večna temperatura t 2 manjša od začetne t 1 in količina toplote, ki jo telo odda, je negativna.
Koeficient c v formuli (4.5) se imenuje Specifična toplota . Specifična toplotna kapaciteta je količina toplote, ki jo prejme ali odda 1 kg snovi, ko se njena temperatura spremeni za 1 K.

Specifična toplotna kapaciteta je izražena v joulih na kilogram po kelvinu. Različna telesa potrebujejo različno količino energije, da zvišajo temperaturo za 1 K. Tako je specifična toplotna kapaciteta vode 4190 J/(kg K), bakra pa 380 J/(kg K).

Specifična toplotna zmogljivost ni odvisna samo od lastnosti snovi, temveč tudi od procesa, s katerim poteka prenos toplote. Če plin segrevate pri konstantnem tlaku, se bo razširil in delal. Za segrevanje plina za 1°C pri stalnem tlaku bo moral prenesti več toplote, kot da bi ga segreval pri konstantni prostornini.

tekočina in trdna telesa se pri segrevanju rahlo razširijo, njihove specifične toplotne kapacitete pri konstantni prostornini in konstantnem tlaku pa se malo razlikujejo.

Specifična toplota izhlapevanja. Za pretvorbo tekočine v paro je treba nanjo prenesti določeno količino toplote. Temperatura tekočine se med to transformacijo ne spremeni. Preoblikovanje tekočine v paro pri konstantni temperaturi ne vodi do povečanja kinetične energije molekul, ampak jo spremlja povečanje njihove potencialne energije. Konec koncev je povprečna razdalja med molekulami plina večkrat večja kot med molekulami tekočine. Poleg tega se poveča volumen med prehodom snovi iz tekoče stanje v plinasto zahteva delo proti silam zunanjega tlaka.

Imenuje se količina toplote, potrebna za pretvorbo 1 kg tekočine v paro pri konstantni temperaturi Specifična toplota izhlapevanje. Ta vrednost je označena s črko r in izražena v joulih na kilogram.

Specifična toplota izhlapevanja vode je zelo visoka: 2,256 · 10 6 J/kg pri 100°C. Pri drugih tekočinah (alkohol, eter, živo srebro, kerozin itd.) je specifična toplota izhlapevanja 3-10 krat manjša.

Za pretvorbo tekočine z maso m v paro je potrebna količina toplote, ki je enaka:

Ko se para kondenzira, se sprosti enaka količina toplote

Qk = –rm. (4,7)

Količina toplote λ (lambda), potrebna za pretvorbo 1 kg kristalne snovi pri tališču v tekočino enake temperature, se imenuje specifična toplota fuzije.

Pri kristalizaciji 1 kg snovi se sprosti natanko enaka količina toplote. Specifična toplota taljenja ledu je precej visoka: 3,4 10 5 J/kg.

Za taljenje kristalnega telesa z maso m je potrebna količina toplote enaka:

Qpl \u003d λm. (4.8)

Količina toplote, ki se sprosti med kristalizacijo telesa, je enaka:

Q cr = - λm. (4.9)

1. Kako se imenuje količina toplote? 2. Kaj določa specifično toplotno kapaciteto snovi? 3. Kaj imenujemo specifična toplota izhlapevanja? 4. Kaj imenujemo specifična toplota fuzije? 5. V katerih primerih je količina prenesene toplote negativna?

>>Fizika: Količina toplote

Notranjo energijo plina v jeklenki je mogoče spremeniti ne le z delom, ampak tudi s segrevanjem plina.
Če popraviš bat ( sl.13.5), potem se prostornina plina pri segrevanju ne spremeni in ne poteka delo. Toda temperatura plina in s tem njegova notranja energija se poveča.

Imenuje se proces prenosa energije z enega telesa na drugo brez opravljanja dela izmenjava toplote oz prenos toplote.
Kvantitativno merilo spremembe notranje energije med prenosom toplote imenujemo količino toplote. Količina toplote se imenuje tudi energija, ki jo telo odda v procesu prenosa toplote.
Molekularna slika prenosa toplote
Pri izmenjavi toplote ni pretvorbe energije iz ene oblike v drugo, del notranje energije vročega telesa se prenese na hladno telo.
Količina toplote in toplotna zmogljivost.Že veste, da je treba telo segreti z maso m temperaturo t1 do temperature t2 nanj je treba prenesti količino toplote:

Ko se telo ohladi, njegova končna temperatura t2 je nižja od začetne temperature t1 in količina toplote, ki jo oddaja telo, je negativna.
koeficient c v formuli (13.5) se imenuje Specifična toplota snovi. Specifična toplotna kapaciteta je vrednost, ki je številčno enaka količini toplote, ki jo prejme ali odda 1 kg snov, ko se njena temperatura spremeni za 1 K.
Specifična toplotna zmogljivost ni odvisna samo od lastnosti snovi, temveč tudi od procesa, s katerim poteka prenos toplote. Če plin segrevate pri konstantnem tlaku, se bo razširil in delal. Za segrevanje plina za 1°C pri stalnem tlaku je treba nanj prenesti več toplote, kot da bi ga segreli pri konstantni prostornini, ko se bo plin samo segreval.
Tekočine in trdne snovi se pri segrevanju rahlo razširijo. Njihove specifične toplotne kapacitete pri konstantni prostornini in konstantnem tlaku se malo razlikujejo.
Specifična toplota izhlapevanja. Za pretvorbo tekočine v paro med vrenjem je potrebno nanjo prenesti določeno količino toplote. Temperatura tekočine se pri vrenju ne spremeni. Preoblikovanje tekočine v paro pri konstantni temperaturi ne vodi do povečanja kinetične energije molekul, ampak jo spremlja povečanje potencialne energije njihove interakcije. Konec koncev je povprečna razdalja med molekulami plina veliko večja kot med molekulami tekočine.
Imenuje se vrednost, ki je številčno enaka količini toplote, ki je potrebna za pretvorbo 1 kg tekočine v paro pri konstantni temperaturi specifična toplota izhlapevanja. Ta vrednost je označena s črko r in je izražena v joulih na kilogram (J/kg).
Specifična toplota izhlapevanja vode je zelo visoka: rH2O\u003d 2,256 10 6 J / kg pri temperaturi 100 ° C. V drugih tekočinah, na primer alkoholu, etru, živem srebru, kerozinu, je specifična toplota izhlapevanja 3-10 krat manjša kot pri vodi.
Za preoblikovanje tekočine v maso m para zahteva količino toplote, ki je enaka:

Ko se para kondenzira, se sprosti enaka količina toplote:

Specifična toplota fuzije. Ko se kristalno telo stopi, gre vsa toplota, ki se mu dovaja, za povečanje potencialne energije molekul. Kinetična energija molekul se ne spremeni, saj taljenje poteka pri konstantni temperaturi.
Vrednost, ki je številčno enaka količini toplote, ki je potrebna za pretvorbo kristalne snovi, ki tehta 1 kg pri tališču, v tekočino, se imenuje specifična talilna toplota.
Pri kristalizaciji snovi z maso 1 kg se sprosti natanko toliko toplote, kot se absorbira pri taljenju.
Specifična toplota taljenja ledu je precej visoka: 3,34 10 5 J/kg. »Če led ne bi imel visoke toplote fuzije,« je zapisal R. Black že v 18. stoletju, »potem bi se morala spomladi celotna masa ledu stopiti v nekaj minutah ali sekundah, saj se toplota neprekinjeno prenaša na led iz zraka. Posledice tega bi bile strašne; saj tudi v sedanjih razmerah zaradi taljenja velikih množic ledu ali snega nastanejo velike poplave in veliki vodni hudourniki.
Da bi z maso stopili kristalno telo m, je potrebna količina toplote:

Količina toplote, ki se sprosti med kristalizacijo telesa, je enaka:

Notranja energija telesa se spreminja med segrevanjem in hlajenjem, med uparjanjem in kondenzacijo, med taljenjem in kristalizacijo. V vseh primerih se določena količina toplote prenese ali odstrani iz telesa.

???
1. Kaj se imenuje količina toploto?
2. Od česa je odvisna specifična toplotna kapaciteta snovi?
3. Kaj imenujemo specifična toplota izhlapevanja?
4. Kaj imenujemo specifična toplota fuzije?
5. V katerih primerih je količina toplote pozitivna vrednost, v katerih pa negativna?

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

Vsebina lekcije povzetek lekcije podpora okvir predstavitev lekcije pospeševalne metode interaktivne tehnologije Vadite naloge in vaje samopreverjanje delavnice, treningi, primeri, naloge domača naloga razprava vprašanja retorična vprašanja študentov Ilustracije avdio, video posnetke in večpredstavnost fotografije, slike grafike, tabele, sheme humor, anekdote, šale, stripovske prispodobe, izreki, križanke, citati Dodatki povzetkičlanki čipi za radovedne varalice učbeniki osnovni in dodatni slovarček izrazov drugo Izboljšanje učbenikov in poukapopravljanje napak v učbeniku posodabljanje fragmenta v učbeniku elementi inovativnosti v lekciji zamenjava zastarelo znanje z novim Samo za učitelje popolne lekcije koledarski načrt za eno leto smernice razpravni programi Integrirane lekcije

Če imate popravke ali predloge za to lekcijo,

Proces prenosa energije z enega telesa na drugo brez dela se imenuje prenos toplote ali prenos toplote.

Energija, ki se prenaša na telo kot posledica prenosa toplote, se imenuje količina toplote. Količina toplote se imenuje tudi energija, ki jo telo odda v procesu prenosa toplote.

molekule se poravnajo in hitrosti molekul hladnega telesa se povečajo, pri vročem pa zmanjšajo.

Pri izmenjavi toplote ni pretvorbe energije iz ene oblike v drugo: del notranje energije vročega telesa se prenese na hladno telo.

Količina toplote in toplotna zmogljivost. Iz tečaja fizike VII razreda je znano, da je treba telo z maso segreti s temperature na temperaturo, ga je treba obvestiti o količini toplote

Ko se telo ohladi, je njegova končna temperatura nižja od začetne in količina toplote, ki jo telo odda, je negativna.

Koeficient c v formuli (4.5) se imenuje specifična toplotna kapaciteta. Specifična toplotna kapaciteta je količina toplote, ki jo prejme ali odda 1 kg snovi, ko se njena temperatura spremeni za 1 K -

Specifična toplotna kapaciteta je izražena v joulih na kilogram po kelvinu. Različna telesa potrebujejo neenako količino energije, da zvišajo temperaturo za I K. Tako je specifična toplotna zmogljivost vode in bakra

Specifična toplotna zmogljivost ni odvisna samo od lastnosti snovi, temveč tudi od procesa, s katerim poteka prenos toplote.Če plin segrevate pri konstantnem tlaku, se bo razširil in opravil delo. Za segrevanje plina za 1 °C pri konstantnem tlaku bo moral prenesti več toplote, kot da bi ga segreval pri konstantni prostornini.

Tekočine in trdne snovi se pri segrevanju rahlo razširijo, njihove specifične toplotne kapacitete pri konstantnem volumnu in konstantnem tlaku pa se malo razlikujejo.

Specifična toplota izhlapevanja. Za pretvorbo tekočine v paro je treba nanjo prenesti določeno količino toplote. Temperatura tekočine se med to transformacijo ne spremeni. Preoblikovanje tekočine v paro pri konstantni temperaturi ne vodi do povečanja kinetične energije molekul, ampak jo spremlja povečanje njihove potencialne energije. Konec koncev je povprečna razdalja med molekulami plina večkrat večja kot med molekulami tekočine. Poleg tega povečanje prostornine med prehodom snovi iz tekočega v plinasto stanje zahteva delo proti silam zunanjega tlaka.

Imenuje se količina toplote, ki je potrebna za pretvorbo 1 kg tekočine v paro pri stalni temperaturi

specifična toplota izhlapevanja. Ta vrednost je označena s črko in izražena v joulih na kilogram.

Specifična toplota izhlapevanja vode je zelo visoka: pri temperaturi 100°C. Pri drugih tekočinah (alkohol, eter, živo srebro, kerozin itd.) je specifična toplota izhlapevanja 3-10 krat manjša.

Za pretvorbo tekoče mase v paro je potrebna količina toplote, ki je enaka:

Ko se para kondenzira, se sprosti enaka količina toplote:

Količina toplote A, potrebna za pretvorbo 1 kg kristalne snovi pri tališču v tekočino enake temperature, se imenuje specifična toplota fuzije.

Pri kristalizaciji 1 kg snovi se sprosti natanko enaka količina toplote. Specifična toplota taljenja ledu je precej visoka:

Za taljenje kristalnega telesa z maso je potrebna količina toplote enaka:

Količina toplote, ki se sprosti med kristalizacijo telesa, je enaka:

Kaj se na štedilniku hitreje segreje - kotliček ali vedro vode? Odgovor je očiten - kotliček. Potem je drugo vprašanje zakaj?

Odgovor ni nič manj očiten – ker je masa vode v kotličku manjša. V redu. Zdaj lahko naredite svoje resnično fizične izkušnje doma. Če želite to narediti, boste potrebovali dve enaki majhni ponvi, enako količino vode in rastlinsko olje, na primer pol litra in štedilnik. Na isti ogenj pristavimo lonce z oljem in vodo. In zdaj le pazi, kaj se bo hitreje segrelo. Če obstaja termometer za tekočine, ga lahko uporabite, če ne, lahko samo občasno s prstom preizkusite temperaturo, le pazite, da se ne opečete. V vsakem primeru boste kmalu videli, da se olje segreje bistveno hitreje kot voda. In še eno vprašanje, ki ga je mogoče implementirati tudi v obliki izkušenj. Kaj bo hitreje zavrelo - topla voda ali hladno? Spet je vse očitno – prvi bo končal topel. Zakaj vsa ta čudna vprašanja in eksperimenti? Da bi opredelili fizična količina, imenovano "količina toplote".

Količina toplote

Količina toplote je energija, ki jo telo izgubi ali pridobi med prenosom toplote. To je jasno iz imena. Pri hlajenju bo telo izgubilo določeno količino toplote, pri segrevanju pa jo bo absorbiralo. In odgovori na naša vprašanja so nam pokazali od česa je odvisna količina toplote? Prvič, večja kot je masa telesa, večja je količina toplote, ki jo je treba porabiti, da se njegova temperatura spremeni za eno stopinjo. Drugič, količina toplote, potrebna za segrevanje telesa, je odvisna od snovi, iz katere je sestavljeno, torej od vrste snovi. In tretjič, za naše izračune je pomembna tudi razlika v telesni temperaturi pred in po prenosu toplote. Glede na zgoraj navedeno lahko določite količino toplote po formuli:

Q=cm(t_2-t_1) ,

kjer je Q količina toplote,
m - telesna teža,
(t_2-t_1) - razlika med začetnim in končnim telesne temperature,
c - specifična toplotna zmogljivost snovi, je razvidna iz ustreznih tabel.

S to formulo lahko izračunate količino toplote, ki je potrebna za segrevanje katerega koli telesa ali ki jo bo to telo sprostilo, ko se ohladi.

Količina toplote se meri v joulih (1 J), tako kot katera koli druga oblika energije. Vendar pa je bila ta vrednost uvedena ne tako dolgo nazaj in ljudje so začeli meriti količino toplote veliko prej. In uporabili so enoto, ki se v našem času pogosto uporablja - kalorija (1 cal). 1 kalorija je količina toplote, potrebna za dvig temperature 1 grama vode za 1 stopinjo Celzija. Na podlagi teh podatkov lahko ljubitelji štetja kalorij v hrani, ki jo zaužijejo, zaradi zanimanja izračunajo, koliko litrov vode je mogoče zavreti z energijo, ki jo zaužijejo s hrano čez dan.

Priporočamo tudi

Nalaganje...

doma > skrb za zdravje

Količina toplote, ki jo telo absorbira pri segreti formuli. Tema lekcije: "Količina toplote

Q \u003d c ∙ m (t 2 - t 1)

Količina toplote

Priporočamo tudi