Физика. Лекция 108.Теплоемкость тела. Удельная теплоемкость вещества.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлых лекциях мы с вами познакомились с тем, что внутреннюю энергию тела можно менять двумя способами. Можно давать телу совершить работу или наоборот совершать над телом работу при этом будет меняться внутренняя энергия, а есть еще один способ изменения внутренней энергии, который называется теплопередача. И энергия переданная или отобранная в процессе теплопередачи называется количество теплоты. Если мы сообщаем телу количество теплоты или отнимаем от тела какое-то количество теплоты - это означает, что меняется его внутренняя энергия. А с какой характеристикой тела связана внутренняя энергия? С какой характеристикой, которую легко ощутить? Температура. Ага. Значит, количество теплоты, полученное телом или отданное телом как-то отражается на температуре этого тела. И вот этот вопрос о связи количества теплоты, которое тело получило или отдало, или изменение температуры тела и будет составлять содержание сегодняшней лекции.

Если мы меняем внутреннюю энергию тела, то меняется его температура с одной стороны, с другой стороны, если мы меняем эту внутреннюю энергию в результате теплопередачи, то мы говорим, что мы сообщаем телу какое-то количество теплоты. И это значит, что изменение температуры тела, как-то связано с количеством теплоты, которое тело получает. И вот давайте проведем с вами такой эксперимент, который можно было бы провести и в реальности, сейчас мы узнаем условия эксперимента и потом обсудим какие результаты можно при этом получить из этого опыта.

Давайте запишем определение теплоемкости в строгой формулировке.

Теплоемкость тела - это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу для увеличения его температуры на один градус Цельсия.

И так теплоемкость - это характеристика тела. Но любое тело сделано из какого-то вещества и нам, конечно же, было бы интересно знать имеет ли теплоемкость тела какое-нибудь отношение к характеристики самого тела? От чего зависит теплоемкость? Если у нас в малой емкости и в большой емкости была вода, то мы заметили, что при увеличении количества воды, количество теплоты которое необходимо, чтобы поднять температуру тела, допустим, на один градус, оказалось разным. Как вы думаете от чего зависит теплоемкость? От объема нагреваемого вещества или лучше сказать от массы. Почему? Потому что оно расширяется и объем меняется, а масса остается прежней. Поэтому удобнее говорить, что от массы зависит теплоемкость нагреваемого вещества.

Давайте еще раз повторим какой физический смысл имеет удельная теплоемкость вещества.

Удельная теплоемкость вещества - это физическая величина численно равная количеству теплоты, которое необходимо для увеличения температуры одного килограмма этого вещества на один градус Цельсия.

Удельная теплоемкость вещества - это уже характеристика вещества, а не тела. Если это характеристика вещества, значит мы можем экспериментальным путем измерить, количество теплоты полученное телом сделанным из этого вещества, взвесить это вещество, посмотреть на сколько при этом изменилась температура этого тела...

И так мы увидели, что самую большую теплоемкость имеет вода. Это значит, что для того, что бы ее нагреть нужно весьма большое количество теплоты, но с другой стороны, если вода будет остывать, то ведь она отдаст тоже самое количество теплоты. А этим можно пользоваться. И этим люди активно пользуются. Давайте вспомним, что течет в батареях центрального отопления? Вода. Воду нагревают в котельных, повышая ее температуру и при этом затрачивают огромное количество теплоты, потому что удельная теплоемкость воды очень большая. Далее это вода по трубам попадает к нам в радиаторы отопления и то количество теплоты, которая она получила в котельной, она нам его возвращает. Т.е вода очень хороша в качестве теплоносителя. Кроме того,жители прибрежных районов прекрасно знают, что осенью, когда среднесуточная температура снижается градусов на 5, где-нибудь всего в ста километрах от моря температура снижается уже гораздо сильнее. Почему? Почему у моря температура не меняется так резко? Потому что вода летом поглощает огромное количество тепла и потом осенью она его возвращает подогревая жителей прибрежных районов. Точно так же происходит и в течении суток. Помните мы с вами говорили о бризах. Мы говорили о том, что днем песок нагревается очень сильно, а вода слабо. А ночью наоборот песок остывает сильно и становится холоднее воды. Почему? Да, потому что оказывается у воды удельная теплоемкость более 4000, а у песка около 1000. Т.е песок легче меняет свою температуру, чем вода, поэтому и происходят такие изменения температуры.

И в конце лекции давайте приведем простой пример. Задача на определение количества тепла необходимого для нагрева медной заклепки.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.