Поговорим о количестве теплоты. Физика 8 класс.
Сегодня поговорим о количестве теплоты, то есть той энергии, которую получает или отдает тело во время теплопередачи. Как любая энергия, количество теплоты выражается в джоулях – Дж
(тут легко запомнить, посмотрите на состав шоколадки, в конце приведена калорийность в том числе в кДж, это та энергия, которую Вы получаете съев шоколадку, при активной деятельности она уйдет в работу, при пассивной в жирок – это очень пространное объяснение, не имеющее целью отбить любовь к сладкому, а преследующее задачу – лучше запомнить единицы измерения)
От чего зависит эта величина:
· от массы (с большим слоном теплее рядом, чем с маленьким муравьем) – но нагреть большого слона сложнее, значит затратить энергии на это надо больше!
· от изменения температуры (горячего слона проще нагреть до очень горячего, чем холодного до очень горячего)
· от рода вещества (представьте, что у вас есть маленький ледяной слоник и такой же, но из золота. Кого из них нагреть до момента, когда слон начнет плавиться и течь, легче? Конечно, ледяного, можно прямо руками нагреть)
Теперь о том, как может выражаться количество теплоты Q
И тут я собрала сразу несколько уроков из учебника, но расскажу все вместе, так гораздо удобнее сравнить и понять разницу
Удельная теплоемкость с - Дж/(кг ℃)
( применяем, если в задаче есть упоминание об изменении температуры)
Эта величина показывает, какое Q нужно передать килограммовому телу, чтобы изменить его температуру на 1℃
Как рассчитать Q (количество теплоты) через с
Q = cm(t2-t1) = cmɅt
Ʌt – дельта t – разность температур (не могу вставить достойный значок дельты, извините)
t2и t1- конечная и начальная температуры
m – масса тела
с – удельная теплоемкость вещества (табличная величина)
При этом, если Q в результате вычислений получилось отрицательным (а получается так, когда из меньшей температуры мы вычитаем большую), например медная деталь, имеющая температуру 100℃ остыла до 70℃, получаем 70-100 = -30. Значит тело отдало теплоту, по есть потеряло часть своей энергии. Если Q положительное - тело получило теплоту, внутренняя энергия его увеличилась.
Внимание! если тело весит ровно 1 кг, а температуру нужно изменить ровно на 1℃, то Q = c, попробуйте подставить в формулу вместо массы 1 и вместо температуры 1, все увидите сами
Удельная теплота сгорания q – Дж/кг
(если в задаче речь идет о сжигании топлива)
Показывает, какое Q выделится при сжигании килограмма топлива
Внимание! если тело весит ровно 1 кг, то Q = q
Как рассчитать Q через q
Q = qm
m – масса тела
q – удельная теплота сгорания (табличная величина)
Удельная теплота плавления λ (лямбда) - Дж/кг
(если в задаче вещество переходит из твердого состояния в жидкое, при своей Т плавления)
в рисунках я использую схематично агрегатные состояния вещества (воды): кубик льда – твердое, капля – жидкое, облако – парообразное
Показывает, какое Q нужно килограммовому твердому телу, находящемуся при температуре плавления, чтобы полностью расплавиться
Внимание! если тело весит ровно 1 кг, то Q = λ
Как рассчитать Q через λ
Q= λm
m – масса тела
q – удельная теплота плавления (табличная величина)
Удельная теплота парообразования L - Дж/кг
(если в задаче вещество переходит из жидкого состояния в газообразное, при своей Ткип)
Показывает, какое Q нужно килограмму жидкости, находящемуся при температуре кипения, чтобы стать паром
Внимание! если жидкость весит ровно 1 кг, то Q = L
Как рассчитать Q через L
Q= Lm
m – масса тела
L – удельная теплота парообразования (табличная величина)
Теперь немного рисунков для понимания самого процесса переходов
Я постаралась схематично показать, что при обращении твердого тела в жидкое, а жидкого в газ, нужно затратить энергию, то есть передать определенное количество теплоты Q телу, тогда как, при обратном превращении из газа в жидкость, из жидкости в твердое тело, будет выделяться определенное количество теплоты. И, конечно, для каждого конкретного случая эти величины будут равны. Сколько понадобиться Q для превращения 100 г воды в пар, столько и выделится, когда 100 г водяного пара сконденсируются и перейдут в жидкое состояние. Это важно понимать.
А теперь ответ на вопрос из статьи Как различить виды теплопередачи
Хоть температура ложек и одинакова, но теплопроводность материалов, из которых они изготовлены, разная. У деревянной ложки теплопроводность значительно хуже, а вот металл тепло проводит хорошо и сразу забирает его от Вашей руки, что Вы ощущаете как более холодный предмет.
Пишите вопросы, подписывайтесь на канал, ставьте лайки, делитесь в социальных сетях - все это нравится Яндекс Дзену и делает канал более популярным, а Вы видите мои статьи в своей ленте.