Mis on soojuse kogus. Soojuse kogus

Hariduseesmärk: tutvustada soojuse ja spetsiifilise soojusvõimsuse kontseptsioone.

Eesmärk: harida hooldus; Õpetage mõtlemist, teha järeldusi.

1. Teema tegelikkus

2. Uue materjali selgitus. 50 min.

Te teate juba, et keha sisemine energia võib erineda nii tööde tegemisel kui ka soojusülekandega (ilma töötamiseta).

Energia, mis saab või kaotab keha soojusülekande ajal, nimetatakse soojuse kogus. (Kirjutage sülearvutile)

Niisiis, soojuse koguse mõõtühikud on ka Joubaley ( J).

Teostame kogemusi: kaks klaasi ühes 300 g juures. Vesi ja veel 150 ja raua silindri kaaluga 150 g. Mõlemad klaasid pannakse sama plaatidele. Mõne aja pärast näitavad termomeetrid sellele, et vesi vees, kus keha asub, kuumutab kiiremini.

See tähendab, et 150 g raua kütmiseks on raud rakk vähem kui soojuse kogus kui 150 g kuumutamiseks.

Keha poolt edastatud soojuse kogus sõltub ainest, millest keha tehakse. (Kirjutage sülearvutile)

Pakume küsimust: Kas sama soojus soojendamiseks ühele ja sama temperatuuri temperatuurile võrdse massi temperatuurile, kuid mis koosneb erinevatest ainetest?

Me teostame kogemusi Tyndali vahendiga, et määrata kindlaks konkreetne soojusvõimsus.

Me järeldame: erinevate ainete organid, kuid sama mass, jahutamise ajal ja nõuavad, kui kuumutatakse sama arvu kraadi, on erinev soojuse kogus.

Me teeme järeldusi:

1. Kuumutamiseks ühe ja sama temperatuuri organite võrdse mass koosneb erinevate ainete, erinev kogus soojust.

2.See võrdne erinevate ainete massiga ja kuumutatakse sama temperatuuriga. Jahutamisel samal arvul kraadi annab teistsuguse kuumuse.

Järeldusele, et Erinevate ainete massiühikute ühe kraadiüksuste kütmiseks vajaliku soojuse kogus on erinevad.

Laske konkreetse soojuse määramisel.

Füüsiline kogus, mis on arvuliselt võrdne soojuse kogusega, mis tuleb edastada 1 kg kehakaaluga keha, et selle temperatuuri muuta 1 kraadi võrra, nimetatakse aine spetsiifiliseks soojusvõimsuseks.

Tutvustame konkreetse soojuse mõõtmise ühikut: 1J / kg * kraadi.

Termini füüsiline tähendus : konkreetne soojusvõimsus näitab, mis suurusjärgus sisenemist 1G (kg) aine muutub kuumutamisel või jahutamisel 1 kraadi.

Me kaalume mõnede ainete konkreetse soojusvõimsuse tabelit.

Lahenda ülesanne analüütilise

Kui palju soojust on vajalik klaasi vee soojendamiseks (200 g) 20 0 kuni 70 0 S.

1 g kuumutamiseks 1 g. See on vajalik - 4,2 J.

Ja kuumutamiseks 200 g. 1 g. See võtab 200 rohkem - 200 * 4.2 J.

Ja kuumutamiseks 200 g. On (70 0 -20 0), see on vajalik (70-20) rohkem - 200 * (70-20) * 4.2 J

Andmete asendamine, saame Q \u003d 200 * 50 * 4.2 J \u003d 42000 J.

Kirjutame saadud valemi vastavate väärtuste kaudu

4. Kuidas sõltub keha poolt saadud soojuse kogus kuumutamisest?

Me pöörame tähelepanu sellele, et keha soojendamiseks vajaliku soojuse kogus on proportsionaalne keha massiga ja selle temperatuuri muutmisega.

Sama massi silindrit on kaks silindrit: raud ja messing. Kas sama palju soojust, mis on vajalik nende soojendamiseks samal ajal kraadides? Miks?

Millist soojuse koguse 250 g soojendamiseks on vaja vee 20 ° kuni 60 ° C.

Mis on seos kalor ja joule vahel?

Calico on soojuse kogus, mis on vajalik 1 g vee kuumutamiseks 1 kraadi jaoks.

1 cal \u003d 4,19 \u003d 4,2 j

1 Kkal \u003d 1000Kal

1kkal \u003d 4190J \u003d 4200J

3. Ülesande lahendamine. 28 min.

Kui silindrid plii kuumutatakse keevas vees, tina ja kaaluvad 1 kg panna jääle, nad on lahe ja mõned jääd sulatatakse nende all. Kuidas Silindrite sisemine energia muutub? Milline silindrite sulab rohkem jää, mis - vähem?

Soojendusega kivi, mis kaalub 5 kg. Jahutamine vees 1 kraadi võrra edastab see 2,1 kJ energiat. Mis on kivi spetsiifiline soojusvõimsus

Kui talituse karastate, kuumutati see esimest korda 650 0-ni, seejärel langetati õli külge, kus see magas kuni 50 ° C. Milline soojuse kogus vabastati, kui selle mass 500 gr.

Mis kogus soojus läks kuumutamine 20 0 kuni 1220 0 C. Steel tühjaks väntvõlli kompressori võlli kaaluga 35 kg.

Sõltumatu töö

Mis tüüpi soojusülekanne?

Õpilased täidavad tabeli.

1. Õhk toas soojendab seinte kaudu.
2. Avatud akna kaudu, mis sisaldab sooja õhku.
3. Läbi klaasi, mis vahetab päikese kiirguse.
4. Maa kuumutatakse päikese kiirgusega.
5. Vedelik soojendab ahju.
6. Terasest lusika soojendab teed.
7. Õhk soojendab küünlalt üles.
8. Gaas liigub masina kütusemetalli osade lähedal.
9. Küte masinapüstol barrel.
10. Keeva piima.

5. Kodutöö: Pryrickin A.V. "Füüsika 8" § 7, 8; Ülesannete kogumine 7-8 Lukashik V.I. №-i778-780, 792,793 2 min.

Gaasi sisemise energia muutmine silindris ei saa mitte ainult töötada, vaid ka küttegaasi (joonis 43). Kui kolb on fikseeritud, ei muutu gaasi maht, vaid temperatuur ja seetõttu suureneb sisemine energia.

Energia ülekandmise protsess ühest asutusest teise ilma töötamiseta, nimetatakse soojusvahetuseks või soojusülekandeks.

Keha poolt soojusvahetuse tulemusena edastatud energiat nimetatakse soojuseks. Soojuse kogust nimetatakse ka energiaks, mida keha soojusvahetuse protsessis annab.

Soojusvahetuse molekulaarne muster. Kui soojusvahetus piiril keha vahel aeglaselt liiguvad külma keha molekulide kiirem liikuvate kuumakeha molekulide tekib. Selle tulemusena kineetilised energia

molekulid on võrdsustatud ja külma keha molekulide kiirus suureneb ja kuuma väheneb.

Soojusvahetusega ei ole energia konverteerimist ühest vormist teise: osa kuuma keha sisemisest energiast edastatakse külma keha poolt.

Soojuse ja soojusvõimsuse kogus. Kursusest VII klassi füüsika, on teada, et on vaja teavitada teda summas soojuse soojuse keha.

Korpuse jahutamisel on selle lõplik temperatuur väiksem kui keha algne ja soojuse kogus on negatiivne.

Koefitsiendi C valemis (4.5) nimetatakse konkreetse soojusvõimsuse. Konkreetne soojusvõimsus on soojuse kogus, mis saab 1 kg ainet, kui see muudab selle temperatuuri 1

Konkreetne soojusvõimsus väljendatakse joulis jagatuna kilogrammiga, korrutatuna Kelvini poolt. Erinevad kehad nõuavad ebavõrdset energiat I K-i temperatuuri suurendamiseks, vee ja vase spetsiifilise soojusvõimsuse suurendamiseks

Konkreetne soojusvõimsus sõltub mitte ainult aine omadustest, vaid ka sellest, kust soojusülekanne viiakse läbi, kui ta soojendatakse gaasi konstantsel rõhul, laieneb ja teeb tööd. Gaasi soojendamiseks 1 ° C juures konstantsel rõhul peab see edastama rohkem soojust kui selle soojendamiseks konstantsel mahus.

Vedelad ja tahked kehad laienevad veidi ja nende spetsiifiline soojusvõimsus konstantse mahuga ja konstantse rõhuga erineb vähe.

Aurustamise konkreetne soojus. Et teisendada vedeliku auruks, see nõuab muutusi teatud hulga soojuse. Vedeliku temperatuur ei muutu ümberkujundamisega. Vedeliku konversioon auru konstantsel temperatuuril ei too kaasa molekulide kineetilise energia suurenemist, vaid nendega kaasneb nende potentsiaalse energia suurenemine. Lõppude lõpuks on gaasimolekulide keskmine vahemaa mitu korda rohkem kui vedelate molekulide vahel. Lisaks suureneb mahu suurenemine aine üleminekul vedelast olekust gaasiliseks vajalikuks töö teostamiseks välise jah jõudude vastu.

Ühastumiseks vajaliku soojuse kogus konstantsel temperatuuril 1 kg vedeliku paaridena

aurustamise konkreetne seina. Tähistage kirja väärtust ja väljendada jouli kilogrammi kohta

Vee aurustuse spetsiifiline soojus on väga suur: temperatuuril 100 ° C. Muud vedelikud (alkohol, eeter, elavhõbe, petrooleumi jne) aurustamise eriline soojus on väiksem kui 3-10 korda.

Vedeliku paaride muutmiseks on mass vajalik soojuse kogus, võrdne:

Auru kondenseerumisel valitakse sama palju soojust:

Konkreetne sulamistemperatuur soojus. Kui kristalne korpus sulatatakse, läheb kogu selle jaoks kaasasolev soojus molekulide potentsiaalse energia suurenemine. Molekulide kineetiline energia ei muutu, kuna sulamine toimub konstantsel temperatuuril.

Soojuse A-s, mis on vajalik 1 kg kristallilise aine konverteerimiseks sama temperatuuri sulamispunktis, nimetatakse sulamistemperatuuri spetsiifiliseks soojuseks.

Kui kristalliseerumine, I kg aine eristatakse täpselt sama palju soojust. Konkreetne jää sulamistemperatuur on üsna suur:

Et sulatada kristallide keha mass nõuab soojuse kogust, võrdne:

Keha kristalliseerimise käigus vabanenud soojuse kogus on võrdne:

1. Mida nimetatakse soojuse arvule? 2. Mida sõltub ainete spetsiifiline soojusvõimsus? 3. Mida nimetatakse aurustamise konkreetseks soojuseks? 4. Mida nimetatakse sulamise konkreetseks soojuseks? 5. Millistel juhtudel on edastatud soojuse arv negatiivne?

Nagu me juba teame, võib keha sisemine energia erineda nii töö tegemisel kui ka soojusülekande abil (ilma töötamiseta). Peamine erinevus töö ja soojuse koguse vahel on see, et töö määrab süsteemi sisemise energia teisendamise protsessi, millega kaasneb ühe liikide energia ümberkujundamine teisele.

Juhul, kui sisemise energia muutus jätkub soojusülekanne, üleminek energia ühest asutusest teisele viiakse läbi kulul soojusjuhtivus, kiirgus või konvektsioon.

Energia, mida keha kaotab või muutub soojusülekande ajal soojuse kogus.

Soojuse koguse arvutamisel peate teadma, millised väärtused seda mõjutavad.

Kahest identsest põletist soojendatakse kahte anumat. Ühes laevas, 1 kg vett, teises - 2 kg. Vee temperatuur kahes anumas on algselt sama. Me näeme, et samal ajal kuumutatakse vees ühes laevast vett kiiremini, kuigi mõlemad laevad saavad võrdse hulga soojust.

Seega järeldame kokku: seda suurem on selle keha mass, seda suurem on soojuse kogus kallis, et vähendada või suurendada selle temperatuuri sama arvu kraadide arvuga.

Kui keha jahtub, annab see naabruses asuvatele teemadele suurema soojuse koguse kui selle mass.

Me kõik teame, et kui teil on vaja soojustada vee veekeetja temperatuurini 50 ° C, kulutame sellel tegevusel vähem aega kui veekeetja soojendamiseks sama mahuga veega, kuid ainult kuni 100 ° C-ni. Numbri ühe vee puhul antakse vähem soojust kui teises.

Seega sõltub kuumutamiseks vajaliku soojuse kogus otseselt sellest, kas mitu kraadisuudab keha soojendada. Me võime järeldada: soojuse kogus sõltub otseselt kehatemperatuuri erinevusest.

Kuid on võimalik määrata soojuse kogus, mis on vajalik vee soojendamiseks ja mõne muu aine, võimaldavad, õli, plii või rauda.

Täitke üks anum veega ja teine \u200b\u200bon täis taimeõli. Vee mass ja õli. Mõlemad laevad soetavad ühtlaselt samadel põletidel. Alustame kogemusi taimse õli ja vee võrdse esialgse temperatuuriga. Viie minuti pärast täheldame kuumutatud õli ja vee temperatuuri mõõtmist, et õlitemperatuur on palju suurem kui vee temperatuur, kuigi mõlemad vedelikud saadi sama palju soojuse.

Ilmselge järeldus soovitab ennast. kui kuumutatakse võrdseid massid õli ja vee samal temperatuuril, on vaja teistsugust soojust.

Ja me kohe teha veel üks järeldus: soojuse kogus, mis on vajalik keha soojendamiseks, sõltub otseselt ainest, millest keha (aine) on.

Seega sõltub soojuse kogus, mis on vajalik keha kuumutamiseks (või jahutatud ajal), sõltub otseselt selle keha massist, selle temperatuuri varieeruvusest, samuti aine perekonda.

Soojuse kogust tähistatakse Q-i sümboliga nagu teised erinevad energiatüübid, soojuse kogust mõõdetakse džaulides (J) või kilodoulis (CJ).

1 kJ \u003d 1000 j

Ajalugu näitab siiski, et teadlased hakkasid mõõta soojust juba ammu, selline kontseptsioon kui füüsika kujundus. Sel ajal asendati spetsiaalne üksus soojuse kalorite (väljaheidete) või kokaloria (kcal) mõõtmiseks. Sõnal on ladina juured, kalor - soojus.

1 kcal \u003d 1000 fekaalid

Kalorite - See on soojuse kogus, mis on vajalik 1 g vee soojendamiseks 1 ° C juures

1 cal \u003d 4,19 J ≈ 4.2 J

1 kcal \u003d 4190 J ≈ 4200 J ≈ 4,2 kJ

Kas teil on küsimusi? Ei tea, kuidas kodutööd teha?
Et saada juhendaja abi - register.
Esimene õppetund on tasuta!

kohapeal, täis- või osalise kopeerimise materjali viide algse allikas on vajalik.

« Füüsika - 10. klass »

Millised protsessid tekivad aine agregeeritud transformatsioonid?
Kuidas ma saan muuta aine koguolekut?

Te saate muuta mis tahes keha sisemist energiat, tehes tööd, küte või vastupidi jahutamist.
Seega on metalli sepistamine läbi ja see soojeneb samal ajal, metalli saab kuumutada põletava leegi.

Samuti kinnitage kolv (joonis 13,5), seejärel gaasi maht kuumutamise ajal ei muutu ja tööd ei teostata. Aga gaasi temperatuur ja seetõttu suureneb selle sisemine energia.

Sisemine energia võib suureneda ja väheneda, mistõttu soojuse kogus võib olla positiivne ja negatiivne.

Energia ülekandmise protsess ühest asutusest teise ilma töö tegemata soojusvahetus.

Soojusvahetuse sisemise energia muutuste kvantitatiivne mõõt soojuse kogus.

Soojusvahetuse molekulaarne muster.

Soojusvahetusega piiril keha vahel aeglaselt liiguvad külma keha molekulid kiiresti liiguvad kuumakeha molekulid tekib. Selle tulemusena tasakaalustatakse molekulide kineetilised energiad ja suureneb külma keha molekulide määrad ja kuum väheneb.

Soojusvahetuse korral ei muuda see energiat ühest vormist teise, osa soojendusega keha sisemisest energiast edastatakse vähem kuumutatud kehale.

Soojuse ja soojusvõimsuse kogus.

On juba teada, et keha kaaluva keha kuumutamisel T1 temperatuuril t 2, on vaja selle soojuse koguse ülekandmiseks:

Q \u003d cm (t 2 - t 1) \u003d cm Δt. (13.5)

Kui keha jahutatakse, selgub selle lõpliku temperatuuri t 2 väiksem kui algtemperatuur T1 ja keha, negatiivselt antud soojuse kogus.

Koefitsiendi C valemis (13,5) nimetatakse spetsiifiline soojus Ained.

Spetsiifiline soojus - See on väärtus, mis on arvriliselt võrdne soojuse kogusega, mis võtab vastu või annab 1 kg kaaluga aine, muutusega 1 K.

Konkreetne gaasivõimsus sõltub sellest, kuidas protsess viiakse läbi soojusülekandega. Kui te soojendate gaasi konstantse rõhuga, laieneb ja töötab. Et soojendada gaasi 1 ° C juures konstantsel rõhul, peab see edastama rohkem soojust kui selle soojendamiseks konstantse mahuga, kui gaasi kuumutatakse ainult.

Vedelad ja tahked kehad laienevad kuumutamisel veidi. Nende spetsiifiline soojusvõimsus konstantse mahuga ja konstantse rõhuga erineb vähe.

Aurustamise konkreetne soojus.

Et teisendada vedeliku auru keemisprotsessis, nõuab see teatud hulga soojuse edastamist. Keevavedeliku temperatuur ei muutu. Vedeliku konversioon auru konstantsel temperatuuril ei põhjusta molekulide kineetilise energia suurenemist, kuid kaasneb nende interaktsiooni potentsiaalse energia suurenemisega. Lõppude lõpuks on gaasimolekulide keskmine kaugus palju rohkem kui vedelate molekulide vahel.

Väärtus on arvuliselt võrdne konverteerimiseks vajaliku soojuse mahuga vedeliku konstantsel temperatuuril, mis kaalub 1 kg auruga spetsiifiline soojem aurustumine.

Vedeliku aurustamise protsess toimub mis tahes temperatuuril, samas kui vedelik jätab kõige kiiremini molekulide ja see jahutatakse aurustamise ajal. Aurustumise spetsiifiline soojus on võrdne aurustamise konkreetse kuumusega.

Seda suurust tähistatakse kirjas r ja väljendada joulis kilogrammi kohta (J / kg).

Veeauru moodustumise spetsiifiline soojus on väga suur: R H20 \u003d 2,256 10 6 j / kg temperatuuril 100 ° C. Teistes vedelikes, näiteks alkoholi, eetri, elavhõbeda, petrooleumi spetsiifilise kuumuse aurustamise on väiksem kui 3-10 korda suurem kui vees.

Et teisendada vedela mass m auru, soojuse kogus on vajalik, võrdne:

Q n \u003d RM. (13.6)

Auru kondenseerumisel valitakse sama palju soojust:

Q K \u003d -RM. (13.7)

Konkreetne sulamistemperatuur soojus.

Kristallilise korpuse sulamisel läheb kõik see kaasasoleva soojuse suurenemine molekulide interaktsiooni potentsiaalse energia suurenemisele. Molekulide kineetiline energia ei muutu, kuna sulamine toimub konstantsel temperatuuril.

Väärtus on arvuliselt võrdne soojuse kogusega, mis on vajalik kristallilise aine teisendamiseks, mis kaalub 1 kg sulamispunktis vedelas konkreetsed soojuse sulamine Ja tähistage kirja λ.

Kui 1 kg kaaluva aine kristalliseerumine, täpselt sama palju soojust eristatakse, mis imendub sulamise ajal.

Spetsiifiline jääsulamine on üsna suur: 3,34 10 5 J / kg.

"Kui jääl ei olnud suurt sulamise kuumust, siis kevadel oleks kogu jää mass sulama mõne minuti või sekundi jooksul, kuna soojus edastatakse pidevalt õhust. Selle tagajärjed oleksid kohutavad; Lõppude lõpuks on olemas olemasoleva positsiooniga suured üleujutused ja tugevad veevoog suured jää- või lumi sulamisel. " R. Must, XVIII sajand.

Kristalli korpuse mass M sulamiseks on vaja soojuse kogus, võrdne:

Q Pl \u003d λM. (13.8)

Keha kristalliseerimise käigus tekkinud soojuse kogus on:

Q KR \u003d -λM (13,9)

Termilise tasakaalu võrrand.

Kaaluge soojusvahetust süsteemis, mis koosneb mitmest algselt erinevatest temperatuuridest, näiteks vee vahelise vee vahelises vees ja langenud kuuma raud palli. Energia kaitse seaduse kohaselt on ühe keha antud soojuse hulk arvukalt võrdne teiste poolt saadud soojuse kogusega.

Antud kuumuse koguse loetakse negatiivseks, saadud soojuse kogus on positiivne. Seetõttu kogus soojuse Q1 + Q2 \u003d 0.

Kui isoleeritud süsteemis esineb mitme keha vahel soojusvahetus

Q 1 + Q 2 + Q 3 + ... \u003d 0. (13.10)

Nimetatakse võrrandit (13.10) soojuse tasakaalu võrrand.

Siin Q 1 Q 2, Q 3 - keha saadi või antud soojuse kogus. Neid soojuse koguseid ekspresseeritakse valemiga (13,5) või valemites (13,6) - (13,9), kui soojusvahetusprotsessi ajal esinevad aine (sulamine, kristalliseerumine, aurustumine, kondensatsioon) esinevad erinevad faasi transformatsioonid).

1. Sisemise energia muutmine töö tulemuste abil iseloomustab töösumma, st Töö on selles protsessis sisemise energia muutuste mõõt. Keha sisemise energia muutmine soojusülekande ajal iseloomustab väärtuse nimega soojuse kogus.

Soojuse kogust nimetatakse keha sisemise energia muutuseks soojusülekande protsessis ilma töötamiseta.

Soojuse kogust tähistatakse täht \\ (Q \\). Kuna soojuse kogus on sisemise energia muutuste mõõt, on selle üksus joule (1 j).

Kui keha edastatakse teatud koguse soojuse tõttu ilma selle toimimist täitmata, suureneb selle sisemine energia, kui keha annab mingi soojuse, siis väheneb selle sisemine energia.

2. Kui valate ühele 100 g vette ühele ühele anumale ja teisele 400 g samal temperatuuril ja pange need samadele põletidele, keeb vesi esimeses anumas. Seega suurem keha mass, seda suurem on soojuse kogus kütmiseks. Sama jahutamisega: keha on suurem jahutamisel annab suurema koguse soojuse. Need kehad on valmistatud samast ainest ja kuumutate või jahutatakse samal arvul kraadides.

​3. Kui te nüüd kuumutate 100 g vett 30-60 ° C-ni, st 30 ° C ja seejärel kuni 100 ° C, s.o. Temperatuuril 70 ° C, esimesel juhul kuumutamisel kulub vähem aega kui teisel ja seetõttu vee kuumutamine on 30 ° C, väiksem kogus soojust kulutatakse kui vee kuumutamisel 70 ° C juures ° C. Seega on soojuse kogus otseselt proportsionaalne lõpliku ((T_2, ^ C-C) "erinevusega ja esialgse ((T_1, ^ cir c) \\) temperatuuride erinevusega: \\ t SIM (T_2- T_1) \\).

4. Kui nüüd ühes laevas valatakse 100 g vett ja teises samas anumas valage vett ja pannakse sellesse metalli korpuse nii, et selle mass ja vee mass oli 100 g ja soojendas anumaid samadel plaatidel, Siis näete, et anumas, kus ainult vesi asub, on temperatuur madalam kui vesi ja metallist keha. Järelikult on mõlema laeva sisu temperatuur sama vajaliku soojuse edastamiseks kui vee- ja metallist keha edastamiseks. Seega sõltub keha kuumutamiseks vajaliku soojuse kogus sellest ainest, millest see keha on tehtud.

5. Keha soojendamiseks vajaliku soojuse koguse sõltuvus sellisest ainest iseloomustab füüsiline väärtus konkreetne soojusvõimsus.

Füüsiline väärtus, mis on võrdne soojuse kogusega, mis tuleb teatada 1 kg-le aine kuumutamiseks 1 ° C juures (või 1 K) nimetatakse aine spetsiifiliseks soojusvõimsuseks.

Sama kogus 1 kg soojust ainet annab jahutades 1 ° C.

Konkreetset soojust on tähistatud täht (C \\). Konkreetse soojuse ühik on 1 J / kg ° C või 1 J / kg K.

Ainete spetsiifilise soojusvõimsuse väärtused määratakse eksperimentaalselt. Vedelikud on suuremad konkreetse soojuse kui metallid; Suurim vee spetsiifilisus on vesi, väga väike konkreetne soojusvõimsus on kuld.

Konkreetne plii soojusvõimsus 140 j / kg ° C. See tähendab, et 1 kg plii kuumutamiseks 1 ° C juures on vaja kulutada kuumuse kogus 140 J. Sama kuumuse koguse rõhutatakse 1 kg vee jahutamise ajal 1 ° C juures jahutamisel 1 ° C juures.

Kuna soojuse kogus on võrdne organismi sisemise energia muutusega, võib öelda, et konkreetne soojuse kiirus näitab, kui palju sisemise energia muudab 1 kg ainet, kui see muudab temperatuuri 1 ° C-ga. Eelkõige sisenemise 1 kg plii, kui ta kuumutati temperatuuril 1 ° C suureneb 140 J ja jahutamise ajal väheneb 140 J.

Soojuse kogus (q \\) Nõutav kehamassi soojendamiseks temperatuuril ((t_1 \\ t, ^ c) \\)) temperatuurini ((T_2, ^ C) \\ t , mis on võrdne aine spetsiifilise soojusvõimsusega, kehakaalu ja lõpliku ja esialgse temperatuuri erinevusega, st

[Q \u003d cm (t_2 () ^ \\ ring-t_1 () ^ ciring) \\]

Samas valemi puhul arvutatakse soojuse kogus, mis annab kehale jahutamise ajal. Ainult sel juhul tuleb esialgsest temperatuurist ära võtta lõplikust alates st. \\ t Suuremast temperatuurist, et ära võtta vähem.

6. Probleemi lahendamise näide. 80 ° C juures 200 g vett sisaldava klaasi valati 100 g vett temperatuuril 20 ° C. Pärast seda paigaldati anumasse temperatuur 60 ° C. Milline soe vesi sai külma vett ja andis kuuma vett?

Ülesande lahendamisel peate täitma järgmise tegevusjärjestuse:

1. kirjutage ülesande lühikese seisundi;
2. tõlkida väärtuste väärtused SI-s;
3. analüüsige ülesannet, määrake, millised asutused osalevad soojusvahetuses, mis asutused annavad energiat ja mis on saadud;
4. lahenda probleem üldises vormis;
5. täita arvutusi;
6. analüüsige saadud vastust.

1. Ülesanne.

Arvestades:
(M_1 \\) \u003d 200 g
(M_2 \\) \u003d 100 g
(T_1 \\) \u003d 80 ° С
(T_2 \\) \u003d 20 ° С
(T \\) \u003d 60 ° С
______________

(Q_1 \\) -? (Q_2 \\) -?
(C_1 \\) \u003d 4200 J / kg · ° C

2. C: (M_1 \\) \u003d 0,2 kg; (M_2 \\) \u003d 0,1 kg.

3. Ülesande analüüs. Ülesanne kirjeldab soojusvahetusprotsessi kuuma ja külma vee vahel. Kuum vesi annab soojuse koguse (Q_1 \\) ja jahutatakse temperatuurile (t_1) temperatuurini (t \\). Külma vesi saab soojuse koguse (Q_2 \\) ja kuumutatakse temperatuurile (T_2) temperatuurini (t \\ t).

4. Probleemi lahendamine üldises vormis. Kuuma veega antud soojuse kogus arvutatakse valemiga: (Q_1 \u003d C_1M_1 (T_1-T)).

Külma veega soojuse kogus arvutatakse valemiga: (Q_2 \u003d C_2M_2 (T-T_2) \\ t

5. Arvutused.
(Q_1 \\) \u003d 4200 J / kg · ° С 0,2 kg · 20 ° С \u003d 16800 j
(Q_2 \\) \u003d 4200 J / kg · ° · 0,1 kg · 40 ° С \u003d 16800 j

6. Vastuseks saadi, et kuuma vee soojuse kogus on võrdne külma veega saadud soojuse kogusega. Samal ajal peeti ideaalset olukorda ja seda ei võetud arvesse, et teatud kogus soojus läks klaasi kuumutamisse, mis sisaldas vett ja ümbritsevat õhku. Tegelikult kuuma veega antud soojuse kogus on suurem kui külma veega soojuse kogus.

1. osa

1. Hõbe 250 J / (kg · ° C) spetsiifiline võimsus. Mida see tähendab?

1) kui jahutati 1 kg hõbedat temperatuuril 250 ° C, on soojuse kogus esile tõstetud 1 j
2) kui jahutati 250 kg hõbedat 1 ° C juures, rõhutatakse soojuse kogus 1 j
3) kui jahutati 250 kg hõbedat 1 ° C juures, imendub kuumuse kogus 1 J
4) kui jahutatakse 1 kg hõbedat 1 ° C juures, soojuse kogus 250 j

2. Tsingi spetsiifiline soojusvõimsus 400 J / (kg · ° C). See tähendab et

1) kuumutamisel 1 kg tsinki 400 ° C juures suureneb selle sisemine energia 1 J
2) Kui kuumutatakse 400 kg tsinki temperatuuril 1 ° C, suureneb selle sisemine energia 1 J võrra
3) 400 kg tsinki kuumutamiseks 1 ° C juures on vaja veeta 1 j energia
4) kuumutamisel 1 kg tsinki 1 ° C juures suureneb selle sisemine energia 400 J võrra

3. Tahke kehamasside edastamisel suurenes soojuse kogus (q \\) kehatemperatuur suurenes (delta t ^ cir \\ t). Millised allpool toodud väljendid määravad selle keha aine spetsiifilise soojusvõimsuse?

1) ​\\ (Frac (m delta t ^ cres) (q) \\)​
2) \\ (Frac (Q) (m delta t ^ cresir) \\ t​
3) \\ (Frac (q) (delta t ^ cresir) \\)
4) \\ (QM \\ delta t ^ \\ t

4. Joonisel on kujutatud graafik soojuse koguse kohta, mis on vajalik sama massi kahe keha (1 ja 2) soojendamiseks, temperatuuril. Võrdle konkreetse soojuse väärtusi (C_1 \\ (C_2)) aineid, millest need asutused on tehtud.

1) \\ (c_1 \u003d c_2 \\)
2) \\ (c_1\u003e c_2 \\)
3) \\ (c_1 4) Vastus sõltub massiasutuste väärtusest

5. Diagramm esitab kahe võrdse massi organise poolt edastatud soojuse väärtused, kui need muudavad nende temperatuuri ja sama arvu kraadi. Milline ainete spetsiifilise soojuse hajutamise suhe, millest kehad on valmistatud, on õiged?

1) \\ (c_1 \u003d c_2 \\)
2) \\ (c_1 \u003d 3c_2 \\)
3) \\ (c_2 \u003d 3c_1 \\)
4) \\ (c_2 \u003d 2c_1 \\)

6. Joonisel on kujutatud tahke keha temperatuuri sõltuvuse graafik soojuse kogusest. Kehamass 4 kg. Mis on selle keha aine spetsiifiline soojusvõimsus?

1) 500 J / (kg · ° C)
2) 250 J / (kg · ° С)
3) 125 J / (kg · ° С)
4) 100 J / (kg · С)

7. Kui kristalse massi kristalne kuumutamine mõõdeti aine temperatuuri ja soojuse koguse, ainet teatatud. Need mõõtmised esitati tabeli kujul. Arvestades, et energiakadu saab tähelepanuta jätta, määrata aine spetsiifiline soojusvõimsus tahkes olekus.

1) 192 J / (kg · ° C)
2) 240 J / (kg · ° C)
3) 576 J / (kg · ° С)
4) 480 J / (kg · ° С)

8. Et kuumutada 192 g molübdeeni 1 K-le, on vaja üle kanda 48 J-kuumuse kogus. Mis on selle aine spetsiifiline soojusvõimsus?

1) 250 J / (kg · k)
2) 24 J / (kg · k)
3) 4 · 10 -3 J / (kg · k)
4) 0,92 J / (kg · k)

9. Milline kuumus on vajalik 100 g pliidi kuumutamiseks 27 kuni 47 ° C juures?

1) 390 J
2) 26 kJ
3) 260 j
4) 390 kJ

10. Kütte tellisteid 20-85 ° C kulutatakse sama palju soojuse, nagu kuumutamiseks sama massi vees temperatuuril 13 ° C. Telliskivide spetsiifiline võimsus on võrdne

1) 840 J / (kg · k)
2) 21000 J / (kg · k)
3) 2100 J / (kg · k)
4) 1680 J / (kg · k)

11. Allpool esitatud avalduste loendist valige kaks õiget ja salvestage oma numbrid tabelis.

1) soojuse kogus, et keha saab selle temperatuuri suurenemisega teatud arvu kraadi suurenemisega võrdub soojuse kogusega, et see keha annab selle temperatuuri vähenemise sama arvu kraadide arvuga.
2) Kui aine jahutatakse, suureneb selle sisemine energia.
3) soojuse kogus, et aine kuumutamisel kuumutamisel läheb peamiselt selle molekulide kineetilise energia suurendamiseks.
4) soojuse kogus, mida aine kuumutamisel kuumutatakse, läheb peamiselt selle molekulide interaktsiooni potentsiaalse energia suurendamiseks
5) keha sisemist energiat saab muuta ainult selle teavitamise teel

12. Tabel näitab massi mõõtmiste tulemusi, temperatuuri muutusi (delta t \\) ja soojuse kogus (q \\), vabastamisel vase või alumiiniumist valmistatud jahutatud silindrid.

Millised kinnitused vastavad katse tulemustele? Kavandatud nimekirjast valige kaks õiget. Määrake oma numbrid. Mõõtmiste põhjal võib väita, et jahutamise ajal vabanenud soojuse kogus,

1) sõltub ainest, millest silindrit on valmistatud.
2) ei sõltu ainest, millest silinder on valmistatud.
3) suureneb silindri massi suurenemisega.
4) suureneb temperatuuri erinevuse suurenemise suurenemine.
5) alumiiniumi spetsiifiline soojusvõimsus on 4 korda suurem kui tina spetsiifiline jahuti.

2. osa

C1.Tahke keha kaaluga 2 kg asetatakse 2 kW ahjusse ja hakkab soojendama. Joonisel on kujutatud selle keha temperatuuri sõltuvus kuumutamisajale (Tau \\). Mis on aine konkreetne soojusvõimsus?

1) 400 J / (kg · ° С)
2) 200 J / (kg · С)
3) 40 j / (kg · ° C)
4) 20 J / (kg · ° C)

Vastused