Глава 3. Тепловые явления, газов и твёрдых тел

Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества

4. Решение задачи в общем виде:

Количество теплоты, отданное горячей водой, вычисляется по формуле

Q₁ = c₁m₁(t₁ - t).

Количество теплоты, полученное холодной водой, вычисляется по формуле

Q₂ = c₂m₂(t₂ - t).

5. Вычисления:

Вычисления

Ответ: Q₁ = 16 800 Дж; Q₂ = 16 800 Дж.

6. Анализ ответа. Мы получили, что количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной водой. При этом мы рассматривали идеализированную ситуацию и не учитывали, что некоторое количество теплоты пошло на нагревание сосуда, в котором находилась вода, и окружающего воздуха. В действительности же количество теплоты, отданное горячей водой, больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой.

Вопросы для самопроверки

1. Какую физическую величину называют количеством теплоты?

2. Какова единица количества теплоты?

3. От каких величин зависит количество теплоты, переданное телу при нагревании?

4. Телу при нагревании передано количество теплоты 100 Дж. Как изменилась при этом его внутренняя энергия? Какое количество теплоты отдаст это тело, если при остывании его температура изменится на столько же градусов, что и при нагревании? Как при остывании изменится его внутренняя энергия?

5. Какую физическую величину называют удельной теплоёмкостью вещества?

6. Сравните удельную теплоёмкость стали и алюминия. Сравните количество теплоты, которое необходимо затратить для нагревания стальной и алюминиевой деталей одинаковой массы при одинаковом изменении температуры.

Задание 23

1. Почему в радиаторах водяного отопления используется вода?

2. Представьте значения удельной теплоёмкости серебра, меди, стали, графита и алюминия в виде столбчатой диаграммы.

3. Какое количество теплоты необходимо сообщить 5 л воды при нагревании её от комнатной температуры (20 °С) до кипения (100 °С)?

4. Какое количество теплоты выделяется при остывании стальной детали массой 500 кг от 300 до 50 °С?

5. Чему равна удельная теплоёмкость серебра, если при охлаждении серебряной ложки массой 50 г от 80 до 30 °С выделилось количество теплоты 625 Дж?

6. Чему равна масса куска меди, если на его нагревание от 10 до 210 °С было затрачено количество теплоты 16 000 кДж?

Ответы к заданиям

3. 1680 кДж.

4. 62 500 кДж.

6. 0,2 кг.

<<< К началу