Quelle est la quantité de chaleur. Quantité de chaleur
Objectif éducatif: introduire les concepts de la quantité de chaleur et de capacité de chaleur spécifique.
Développement de l'objectif: éduquer les soins; Enseigner la pensée, tirer des conclusions.
1. Actualisation du sujet
2. Explication du nouveau matériel. 50 min.
Vous savez déjà que l'énergie interne du corps peut varier à la fois en effectuant des travaux et par transfert de chaleur (sans travailler).
L'énergie qui reçoit ou perd le corps pendant le transfert de chaleur est appelée la quantité de chaleur. (Écrivez sur le cahier)
Ainsi, les unités de mesure de la quantité de chaleur sont aussi Jouley ( J).
Nous effectuons l'expérience de l'expérience: deux verres dans un 300 g. Eau et dans un autre 150 et le cylindre de fer pesant 150 g. Les deux verres sont mis sur la même tuile. Au bout d'un moment, les thermomètres montrent que l'eau du navire dans laquelle le corps est situé, chauffe plus vite.
Cela signifie que pour chauffer 150 g de fer, le fer est nécessaire moins que la quantité de chaleur que pour le chauffage de 150 g.
La quantité de chaleur transmise par le corps dépend du type de substance à partir de laquelle le corps est fait. (Écrivez sur le cahier)
Nous proposons la question: est la même chaleur pour le chauffage à une température de la même température de la même température de la masse égale, mais constitue des substances différentes?
Nous effectuons une expérience avec l'instrument Tyndal pour déterminer la capacité de chaleur spécifique.
Nous concluons: les corps de différentes substances, mais la même masse, sont donnés pendant le refroidissement et nécessitent une fois chauffé sur le même nombre de degrés degré de chaleur.
Nous tirons des conclusions:
1. Pour chauffer à une même température des corps de masse égale consistant en différentes substances, une quantité de chaleur différente est nécessaire.
2. Ils sont égaux à la masse constituée de différentes substances et chauffée à la même température. Lorsqu'il est refroidi sur le même nombre de degrés, donnez une quantité de chaleur différente.
Faire une conclusion que La quantité de chaleur requise pour le chauffage pour un degré d'unités de masse de substances différentes sera différente.
Laisser la détermination de la chaleur spécifique.
La quantité physique, numériquement égale à la quantité de chaleur qui doit être transmise par un corps pesant 1 kg afin que sa température change de 1 degré est appelée la capacité de chaleur spécifique de la substance.
Nous introduisons une unité de mesure de la chaleur spécifique: 1J / kg * degré.
Signification physique du terme : la capacité de chaleur spécifique montre quelle ampleur l'énergie interne de 1 g (kg) de la substance change pendant le chauffage ou le refroidir à 1 degré.
Nous considérons le tableau de capacité de chaleur spécifique de certaines substances.
Résoudre la tâche par analytique
Combien de chaleur est nécessaire pour chauffer le verre d'eau (200 g) de 20 0 à 70 0 S.
Pour le chauffage 1 G. sur 1 g. Il est requis - 4.2 J.
Et pour chauffer 200 g. Sur 1 g. Il faudra 200 de plus - 200 * 4.2 J.
Et pour chauffer 200 g. Sur (70 0 à 20 0), il sera nécessaire dans (70-20) plus - 200 * (70-20) * 4.2 J
En substituant les données, nous obtenons q \u003d 200 * 50 * 4.2 J \u003d 42000 J.
Nous écrivons la formule résultante à travers les valeurs correspondantes
4. Comment la quantité de chaleur obtenue par le corps dépend-elle du chauffage?
Nous faisons attention que la quantité de chaleur requise pour chauffer le corps est proportionnelle à la masse du corps et au changement de sa température.,
Il y a deux cylindres de la même masse: fer et laiton. La même quantité de chaleur est-elle nécessaire pour les chauffer sur le même nombre de degrés? Pourquoi?
Quelle quantité de chaleur est nécessaire pour chauffer 250 g. Eau de 20 ° à 60 0 C.
Quelle est la connexion entre Caloria et Joule?
Calico est la quantité de chaleur nécessaire au chauffage de 1 g d'eau pendant 1 degrés.
1 cal \u003d 4.19 \u003d 4.2 J
1 kkal \u003d 1000kal
1kkal \u003d 4190J \u003d 4200J
3. Résoudre des tâches. 28 min.
Si les cylindres de plomb chauffaient de l'eau bouillante, de l'étain et deviennent pesant 1 kg pour mettre sur la glace, ils sont cool et une partie de la glace est fondue sous eux. Comment l'énergie interne des cylindres changera-t-elle? Lequel des cylindres va fondre plus de glace, sous quoi - moins?
Pierre chauffée pesant 5 kg. Refroidissement dans de l'eau de 1 degré, il transmet 2,1 kj d'énergie. Quelle est la capacité de chaleur spécifique de la pierre
En durcissant le ciseau, il fut d'abord chauffé à 650 0, puis abaissé à l'huile, où il était endormi à 50 0 C. Quelle quantité de chaleur a été libérée si sa masse 500 GR.
Quelle quantité de chaleur est allée chauffer de 20 0 à 1220 0 C. Blanc acier pour l'arbre de compresseur de vilebrequin pesant 35 kg.
Travail indépendant
Quel type de transfert de chaleur?
Les élèves remplissent la table.
- L'air dans la pièce chauffe à travers les murs.
- À travers la fenêtre ouverte, qui comprend l'air chaud.
- À travers le verre qui saute les rayons du soleil.
- La terre est chauffée par les rayons du soleil.
- Le liquide chauffe sur le poêle.
- La cuillère en acier chauffe du thé.
- L'air chauffe de la bougie.
- Le gaz se déplace près des parties métalliques de carburant de la machine.
- Baril de chauffage de la machine à chauffer.
- Lait bouillant.
5. Devoirs: Pryrickin A.V. "Physique 8" § §7, 8; Collection de tâches 7-8 Lukashik V.I. Onges 778-780, 792.793 2 min.
Changer l'énergie interne du gaz dans le cylindre peut non seulement fonctionner, mais également le chauffage du gaz (Fig. 43). Si le piston est fixé, le volume de gaz ne changera pas, mais la température, et par conséquent, l'énergie interne augmentera.
Le processus de transfert d'énergie d'un corps à un autre sans effectuer le travail est appelé échange thermique ou transfert de chaleur.
L'énergie transmise par le corps résultant de l'échange de chaleur est appelée la quantité de chaleur. La quantité de chaleur est également appelée l'énergie que le corps donne dans le processus d'échange de chaleur.
Modèle moléculaire d'échange de chaleur. Lorsque l'échange de chaleur à la limite entre les corps, déplaçant lentement des molécules de corps froids avec des molécules de corps chaud plus rapides se produit. En conséquence, des énergies cinétiques
les molécules sont égalisées et la vitesse des molécules du corps froid augmente et la chaude diminue.
Avec échange de chaleur, il n'y a pas de conversion d'énergie d'une forme à une autre: une partie de l'énergie interne du corps chaud est transmise par un corps froid.
La quantité de capacité de chaleur et de chaleur. Du cours de la physique de la classe VII, on sait qu'il est nécessaire de l'informer de la quantité de chaleur pour chauffer le corps.
Lors du refroidissement du corps, sa température finale est inférieure à celle initiale et la quantité de chaleur, donnée au corps, est négative.
Le coefficient C dans la formule (4.5) est appelé capacité de chaleur spécifique. La capacité de chaleur spécifique est la quantité de chaleur qui reçoit ou donne 1 kg de substance lorsqu'elle change sa température à 1
La capacité de chaleur spécifique est exprimée dans des joules divisées par un kilogramme, multipliée par Kelvin. Différents corps nécessitent une quantité d'énergie inégale pour augmenter la température sur I K. Donc, la capacité de chaleur spécifique de l'eau et du cuivre
La capacité thermique spécifique dépend non seulement des propriétés de la substance, mais également à partir desquelles le transfert de chaleur est effectué s'il chauffait le gaz à une pression constante, elle va se développer et faire du travail. Pour chauffer le gaz à 1 ° C à une pression constante, il devra transmettre plus de chaleur que de le chauffer à un volume constant.
Les corps liquides et solides se développent légèrement et leur capacité de chaleur spécifique à un volume constant et une pression constante diffère peu.
Chaleur spécifique de la vaporisation. Pour convertir le liquide en vapeur, il nécessite une modification d'une certaine quantité de chaleur. La température du fluide ne change pas avec la transformation. La conversion du fluide en vapeur à une température constante ne conduit pas à une augmentation de l'énergie cinétique des molécules, mais est accompagnée d'une augmentation de leur énergie potentielle. Après tout, la distance moyenne entre les molécules de gaz est plusieurs fois supérieure à celle des molécules liquides. De plus, une augmentation du volume dans la transition d'une substance d'un état liquide en un gaz gazeux nécessite de réaliser des travaux contre les forces d'externe oui.
La quantité de chaleur requise pour la conversion à une température constante de 1 kg de fluide en paires est appelée
mur de vaporisation spécifique. Dénote cette valeur de la lettre et express dans Joules par kilogramme
La chaleur spécifique de la vaporisation de l'eau est très élevée: à une température de 100 ° C. Autres liquides (alcool, éther, mercure, kérosène, etc.) La chaleur spécifique de la vaporisation est inférieure à 3-10 fois.
Pour se transformer en paires de liquide, la masse est requise par la quantité de chaleur, égale:
Lorsque la condensation de la vapeur, la même quantité de chaleur est sélectionnée:
Chaleur de fusion spécifique. Lorsque le corps cristallin est fondu, toute la chaleur fournie à une augmentation de l'énergie potentielle des molécules. L'énergie cinétique des molécules ne change pas, car la fonte se produit à une température constante.
La quantité de chaleur A, nécessaire pour convertir 1 kg de substance cristalline au point de fusion du liquide de la même température, est appelée la chaleur spécifique de la fonte.
Lors de la cristallisation, je suis kg de la substance distingue exactement la même quantité de chaleur. La chaleur de fonte de la glace spécifique est assez grande:
Afin de fondre la masse de corps cristalline nécessite la quantité de chaleur, égale:
La quantité de chaleur libérée pendant la cristallisation du corps est égale à:
1. Qu'est-ce qu'on appelle le nombre de chaleur? 2. Que dépend de la capacité de chaleur spécifique des substances? 3. Qu'est-ce qu'on appelle la chaleur spécifique de la vaporisation? 4. Qu'est-ce qu'on appelle la chaleur spécifique de la fonte? 5. Dans quels cas le nombre de chaleur transmis est négatif?
Comme nous le savons déjà, l'énergie interne du corps peut varier à la fois lors de l'exécution de travail et à l'aide de transfert de chaleur (sans effectuer de travail). La principale différence entre le travail et la quantité de chaleur est que le travail détermine le processus de conversion de l'énergie interne du système, qui est accompagné de la transformation de l'énergie d'une espèce à une autre.
Dans le cas où la variation de l'énergie interne se déroule avec transfert de chaleur, la transition de l'énergie d'un corps à un autre est effectuée aux dépenses conductivité thermique, rayonnement, ou convection.
L'énergie que le corps perd ou obtient pendant le transfert de chaleur est appelée la quantité de chaleur.
Lorsque vous calculez la quantité de chaleur, vous devez savoir quelles valeurs l'affectent.
De deux brûleurs identiques chaufferont deux navires. Dans un navire, 1 kg d'eau, chez un autre - 2 kg. La température de l'eau dans deux navires est à l'origine la même. Nous pouvons voir que dans le même temps, l'eau dans l'un des navires est chauffée plus rapidement, bien que les deux navires reçoivent une quantité égale de chaleur.
Ainsi, nous concluons: plus la masse de ce corps est grande, plus la quantité de chaleur devrait être importante pour réduire, ou augmenter sa température au même nombre de degrés.
Lorsque le corps refroidit, il donne aux sujets voisins plus grande de la quantité de chaleur que sa masse.
Nous savons tous que si vous avez besoin de chauffer la bouilloire complète d'eau à une température de 50 ° C, nous passerons moins de temps sur cette action que de chauffer la bouilloire avec le même volume d'eau, mais seulement jusqu'à 100 ° C. Dans le cas de l'eau numéro une, moins de chaleur sera donnée que dans la seconde.
Ainsi, la quantité de chaleur requise pour le chauffage dépend directement de savoir si pour combien de degréssera capable de réchauffer le corps. On peut conclure: la quantité de chaleur dépend directement de la différence de températures corporelles.
Mais il est possible de déterminer la quantité de chaleur requise pour ne pas chauffer l'eau et une autre substance, permettre, huile, plomb ou fer.
Remplissez un navire avec de l'eau et l'autre est rempli d'huile végétale. Masse d'eau et d'huile égale. Les deux navires seront uniformément au chaud sur les mêmes brûleurs. Commençons l'expérience avec une température initiale égale d'huile végétale et d'eau. Après cinq minutes, mesurer les températures de l'huile et de l'eau chauffées, nous notons que la température de l'huile est beaucoup plus élevée que la température de l'eau, bien que les deux fluides ontient obtenu la même quantité de chaleur.
La conclusion évidente se suggère. lorsqu'il est chauffé des masses égales d'huile et d'eau à la même température, une quantité de chaleur différente est nécessaire.
Et nous effectuons immédiatement une autre conclusion: la quantité de chaleur nécessaire à chauffer le corps dépend directement de la substance à partir de laquelle est le corps (type de substance).
Ainsi, la quantité de chaleur, nécessaire pour chauffer le corps (ou libérée pendant le refroidissement) dépend directement de la masse de ce corps, de la variabilité de sa température, ainsi que du genre de la substance.
La quantité de chaleur est désignée par le symbole de Q. Comme d'autres types d'énergie, la quantité de chaleur est mesurée en Joules (J) ou dans kilodzhoules (CJ).
1 kj \u003d 1000 j
Cependant, l'histoire montre que les scientifiques ont commencé à mesurer la quantité de chaleur il y a longtemps, un tel concept qu'une énergie est apparue en physique. A cette époque, une unité spéciale a été remplacée pour mesurer la quantité de calories (Feces) ou de Kokaloria (KCAL). Le mot a des racines latines, Kalor - chaleur.
1 kcal \u003d 1000 fèces
Calorie - Il s'agit de la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1 g d'eau pendant 1 ° C
1 Cal \u003d 4.19 J ≈ 4.2 J
1 kcal \u003d 4190 J ≈ 4200 J ≈ 4.2 kJ
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« Physique - 10e année »
Quels processus se produisent des transformations globales de la substance?
Comment puis-je changer l'état d'agrégat de la substance?
Vous pouvez changer l'énergie interne de tout corps en faisant du travail, le chauffage ou, au contraire, le refroidir.
Ainsi, le forgeage du métal est effectué, et il se réchauffe, en même temps, le métal peut être chauffé sur une flamme brûlante.
Aussi, fixez le piston (Fig. 13.5), puis le volume de gaz pendant le chauffage ne change pas et que le travail n'est pas effectué. Mais la température du gaz, et donc, son énergie interne augmente.
L'énergie interne peut augmenter et diminuer, donc la quantité de chaleur peut être positive et négative.
Le processus de transfert d'énergie d'un corps à un autre sans effectuer le travail est appelé Échange de chaleur.
Mesure quantitative des changements de l'énergie interne en échange de chaleur appelé quantité de chaleur.
Modèle moléculaire d'échange de chaleur.
Avec un échange de chaleur à la limite entre les corps, déplaçant lentement des molécules de corps froids avec des molécules de corps à chaud rapidement se produit. En conséquence, les énergies cinétiques des molécules sont égalisées et les taux de molécules de corps à froid sont augmentés et la chaude diminue.
En cas d'échange de chaleur, il ne transforme pas l'énergie d'une forme à une autre, une partie de l'énergie interne d'un corps chauffé est transmise à un corps moins chauffé.
La quantité de capacité de chaleur et de chaleur.
Il est déjà connu que pour le chauffage du corps pesant T de la température T 1 à la température T 2, il est nécessaire de le transférer la quantité de chaleur:
Q \u003d cm (t 2 - t 1) \u003d cm Δt. (13.5)
Lorsque le corps est refroidi, sa température finale T 2 s'avère être inférieure à la température initiale T 1 et la quantité de chaleur donnée par le corps, négativement.
Le coefficient C dans la formule (13.5) est appelé chaleur spécifique Substances.
Chaleur spécifique - Il s'agit d'une valeur numériquement égale à la quantité de chaleur qui reçoit ou donne une substance pesant 1 kg avec un changement de la température de 1 K.
La capacité de gaz spécifique dépend de la manière dont le processus est effectué le transfert de chaleur. Si vous chauffez le gaz à une pression constante, elle se développera et travaillera. Pour chauffer le gaz à 1 ° C à une pression constante, il doit transmettre plus de chaleur que de le chauffer à un volume constant lorsque le gaz ne sera chauffé que.
Les corps liquides et solides se développent légèrement lorsqu'ils sont chauffés. Leur capacité de chaleur spécifique avec un volume constant et leur pression constante diffèrent peu.
Chaleur spécifique de la vaporisation.
Pour convertir le liquide en vapeur dans le processus d'ébullition, il nécessite une transmission d'une certaine quantité de chaleur. La température du fluide d'ébullition ne change pas. La conversion du fluide en vapeur à une température constante ne conduit pas à une augmentation de l'énergie cinétique des molécules, mais est accompagnée d'une augmentation de l'énergie potentielle de leur interaction. Après tout, la distance moyenne entre les molécules de gaz est bien supérieure à celle des molécules liquides.
La valeur est numériquement égale à la quantité de chaleur requise pour la conversion à une température constante du liquide pesant 1 kg dans la vapeur, appelée vaporisation spécifique.
Le processus d'évaporation du fluide survient à n'importe quelle température, tandis que le liquide laissait les molécules les plus rapides, et il est refroidi pendant l'évaporation. La chaleur spécifique d'évaporation est égale à la chaleur spécifique de la vaporisation.
Cette magnitude est notée par la lettre R et Express en Joules par kilogramme (J / KG).
La chaleur spécifique de la formation de vapeur d'eau est très élevée: R H20 \u003d 2,256 10 6 J / kg à une température de 100 ° C. Dans d'autres liquides, par exemple, l'alcool, l'éther, le mercure, le kérosène, la chaleur spécifique de la vaporisation est inférieure à 3 à 10 fois dans l'eau.
Pour convertir la masse liquide M en vapeur, la quantité de chaleur est requise, égale:
Q n \u003d rm. (13.6)
Lorsque la condensation de la vapeur, la même quantité de chaleur est sélectionnée:
Q k \u003d -rm. (13.7)
Chaleur de fusion spécifique.
Lors de la fusion du corps cristallin, toute la chaleur fournie à elle va augmenter de l'énergie potentielle de l'interaction des molécules. L'énergie cinétique des molécules ne change pas, car la fonte se produit à une température constante.
La valeur est numériquement égale à la quantité de chaleur requise pour convertir une substance cristalline pesant 1 kg à un point de fusion dans un liquide, appelé fusion de chaleur spécifique Et dénote la lettre λ.
Lors de la cristallisation d'une substance pesant 1 kg, la même quantité de chaleur est distinguée, qui est absorbée lors de la fonte.
La fonte de glace spécifique est assez grande: 3.34 10 5 J / kg.
«Si la glace n'avait pas possédé une grosse chaleur de fondre, alors au printemps, toute la masse de glace devrait fondre en quelques minutes ou quelques secondes, car la chaleur transmise continuellement à la glace de l'air. Les conséquences de ce serait terrible; Après tout, avec une position existante, de grandes inondations et de fortes flux d'eau sont en train de se fondre lors de la fusion de la grande masse de glace ou de la neige. " R. Noir, XVIIIe siècle.
Afin de fondre la masse de corps cristalline m, la quantité de chaleur est nécessaire, égale:
Q pl \u003d λm. (13.8)
La quantité de chaleur générée pendant la cristallisation du corps est la suivante:
Q kr \u003d -λm (13.9)
L'équation de l'équilibre thermique.
Considérez l'échange de chaleur dans le système constitué de plusieurs corps ayant des températures initialement différentes, telles que l'échange de chaleur entre l'eau dans le récipient et une boule de fer à chaud abaissée. Selon la loi de la conservation de l'énergie, la quantité de chaleur donnée par un corps est numériquement égale à la quantité de chaleur obtenue par d'autres.
La quantité de chaleur donnée est considérée comme négative, la quantité de chaleur résultante est positive. Par conséquent, la quantité totale de chaleur q1 + q2 \u003d 0.
Si un échange de chaleur entre plusieurs corps se produit dans un système isolé, alors
Q 1 + q 2 + q 3 + ... \u003d 0. (13.10)
L'équation (13.10) est appelée l'équation d'équilibre thermique.
ICI Q 1 Q 2, Q 3 - La quantité de chaleur obtenue ou donnée par des corps. Ces quantités de chaleur sont exprimées par formule (13.5) ou formules (13,6) - (13,9), si différentes transformations de phase de la substance (fusion, cristallisation, vaporisation, condensation) se produisent pendant le processus d'échange de chaleur.
1. Changer l'énergie interne par la performance du travail est caractérisée par la quantité de travail, c'est-à-dire Le travail est une mesure des changements d'énergie interne dans ce processus. Changer l'énergie interne du corps pendant le transfert de chaleur est caractérisé par la valeur appelée quantité de chaleur.
La quantité de chaleur s'appelle le changement de l'énergie interne du corps dans le processus de transfert de chaleur sans effectuer de travail.
La quantité de chaleur est désignée par la lettre \\ (Q \\). Étant donné que la quantité de chaleur est une mesure des changements d'énergie interne, alors son unité est Joule (1 J).
Lorsque le corps est transmis par une certaine quantité de chaleur sans effectuer son fonctionnement, son énergie interne augmente si le corps donne une sorte de chaleur, son énergie interne diminue.
2. Si vous versez dans un 100 g d'eau à un seul vaisseau, et à 400 g encore 400 g à la même température et mettez-les sur les mêmes brûleurs, l'eau bouillira dans le premier navire. Ainsi, plus la masse corporelle est grande, plus la quantité de chaleur est importante pour le chauffage. La même chose avec le refroidissement: le corps est plus grand dans le refroidissement donne une plus grande quantité de chaleur. Ces corps sont fabriqués à partir de la même substance et ils chauffaient ou refroidient le même nombre de degrés.
3. Si vous chauffez maintenant 100 g d'eau de 30 à 60 ° C, c'est-à-dire 30 ° C, puis jusqu'à 100 ° C, c'est-à-dire À 70 ° C, dans le premier cas, le chauffage prendra moins de temps qu'en seconde et, en conséquence, le chauffage de l'eau est de 30 ° C, une quantité de chaleur plus faible sera consacrée à celle du chauffage de l'eau à 70 ° C Ainsi, la quantité de chaleur est directement proportionnelle à la différence dans la finale \\ ((t_2 \\ \\ \\ \\ circ c) \\) et les températures initiales \\ ((t_1 \\, ^ \\ circ) \\) Sim (t_2- t_1) \\).
4. Si maintenant dans un navire, versez 100 g d'eau, et dans un autre même récipient versant de l'eau et y placez un tel corps métallique de sorte que sa masse et sa masse d'eau représentaient à 100 g et chauffer les vaisseaux sur les mêmes tuiles, Ensuite, vous pouvez voir que dans un navire dans lequel on trouve que l'eau est située, la température sera inférieure à celle de l'eau et du corps métallique. Par conséquent, la température de la teneur dans les deux navires est la même d'eau nécessaire pour transmettre plus de chaleur que l'eau et le corps métallique. Ainsi, la quantité de chaleur requise pour chauffer le corps dépend du type de substance à partir de laquelle ce corps est effectué.
5. La dépendance de la quantité de chaleur requise pour chauffer le corps, du type de substance se caractérise par une valeur physique appelée la capacité thermique spécifique.
La valeur physique égale à la quantité de chaleur qui doit être signalée à 1 kg d'une substance pour le chauffer à 1 ° C (ou 1 k) est appelée capacité de chaleur spécifique de la substance.
La même quantité de chaleur de 1 kg de substance donne un refroidissement de 1 ° C.
La chaleur spécifique est indiquée par la lettre \\ (c \\). L'unité de chaleur spécifique est 1 j / kg ° C ou 1 j / kg k.
Les valeurs de la capacité de chaleur spécifique des substances sont déterminées expérimentalement. Les liquides ont une chaleur supérieure à celle des métaux; La spécificité la plus importante de l'eau a de l'eau, une très petite capacité de chaleur spécifique est l'or.
Capacité de chaleur de plomb spécifique 140 j / kg ° C. Cela signifie que pour le chauffage de 1 kg de plomb à 1 ° C, il est nécessaire de passer la quantité de chaleur 140 J. La même quantité de chaleur est mis en évidence lorsqu'elle est refroidie à 1 kg d'eau à 1 ° C
Étant donné que la quantité de chaleur est égale à la variation de l'énergie interne du corps, on peut dire que la vitesse de chaleur spécifique montre à quel point l'énergie interne change 1 kg de substance lorsqu'elle modifie la température de 1 ° C. En particulier, l'énergie interne de 1 kg de plomb lorsqu'il chauffée à 1 ° C augmente de 140 j et lors de la diminution du refroidissement de 140 J.
La quantité de chaleur \\ (q \\) nécessaire pour chauffer la masse corporelle \\ (m \\) de la température \\ ((T_1 \\, ^ \\ CIRC C) \\) à la température \\ ((T_2 \\, ^ \\ CIRC C) \\) , égal au produit de la capacité de chaleur spécifique de la substance, du poids corporel et de la différence des températures finales et initiales, c'est-à-dire
\\ [Q \u003d cm (t_2 () ^ \\ circ-t_1 () ^ \\ circ) \\]
Dans la même formule, la quantité de chaleur qui donne au corps pendant le refroidissement est calculée. Seulement dans ce cas, de la température initiale doit être retirée de la finale, c'est-à-dire De plus grande température à emporter moins.
6. Un exemple de résolution du problème. Un verre contenant 200 g d'eau à 80 ° C a été versé 100 g d'eau à une température de 20 ° C. Après cela, la température de 60 ° C a été installée dans le navire. Quelle quantité d'eau tiède a eu de l'eau froide et a donné de l'eau chaude?
Lorsque vous résolvez la tâche, vous devez effectuer la séquence d'actions suivante:
- Écrire une brève condition de la tâche;
- traduisez les valeurs des valeurs dans Si;
- analyser la tâche, établir quels organismes participent à l'échange de chaleur, quels organismes donnent de l'énergie et qui sont obtenus;
- résoudre le problème sous la forme générale;
- effectuer des calculs;
- analyser la réponse reçue.
1. La tâche.
Étant donné:
\\ (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. Analyse de la tâche. La tâche décrit le processus d'échange de chaleur entre l'eau chaude et froide. L'eau chaude donne la quantité de chaleur \\ (q_1 \\) et refroidie sur la température \\ (T_1 \\) à une température \\ (t \\). L'eau froide reçoit la quantité de chaleur \\ (q_2 \\) et chauffée sur la température \\ (T_2 \\) à la température \\ (t \\).
4. Résoudre le problème sous la forme générale. La quantité de chaleur, donnée par de l'eau chaude, est calculée par la formule: \\ (Q_1 \u003d C_1M_1 (T_1-T) \\).
La quantité de chaleur obtenue par eau froide est calculée par la formule: \\ (q_2 \u003d c_2m_2 (t-t_2) \\).
5.
Calcul.
\\ (Q_1 \\) \u003d 4200 J / kg · ° C · 0,2 kg · 20 ° С \u003d 16800 J
\\ (Q_2 \\ \\) \u003d 4200 j / kg · ° · 0,1 kg · 40 ° С \u003d 16800 J
6. En réponse, il a été obtenu que la quantité de chaleur, donnée par de l'eau chaude, est égale à la quantité de chaleur obtenue par de l'eau froide. Dans le même temps, une situation idéalisée a été prise en compte et il n'a pas été pris en compte qu'une certaine quantité de chaleur s'est produite au chauffage du verre, qui contenait de l'eau et de l'air environnant. En réalité, la quantité de chaleur, donnée par de l'eau chaude, est supérieure à la quantité de chaleur obtenue par de l'eau froide.
Partie 1
1. Capacité spécifique de l'argent 250 J / (kg · ° C). Qu'est-ce que ça veut dire?
1) Lorsqu'il est refroidi 1 kg d'argent à 250 ° C, la quantité de chaleur est mise en surbrillance 1 j
2) Lorsqu'il est refroidi 250 kg d'argent à 1 ° C, la quantité de chaleur est mise en surbrillance 1 j
3) Lorsqu'il est refroidi 250 kg d'argent à 1 ° C est absorbé par la quantité de chaleur 1 j
4) Une fois refroidi 1 kg d'argent à 1 ° C, la quantité de chaleur 250 j
2. Capacité thermique spécifique du zinc 400 j / (kg · ° C). Cela signifie que
1) Lorsqu'il chauffait 1 kg de zinc à 400 ° C, son énergie interne augmente de 1 J
2) Lorsqu'il chauffait 400 kg de zinc à 1 ° C, son énergie interne augmente de 1 J
3) pour chauffer 400 kg de zinc à 1 ° C, il est nécessaire de dépenser 1 j énergie
4) Lorsqu'il chauffait 1 kg de zinc à 1 ° C, son énergie interne augmente de 400 j
3. Lors de la transmission d'une masse corporelle solide \\ (m \\) la quantité de chaleur \\ (q \\) la température corporelle augmentée par \\ (\\ delta t ^ \\ circ \\). Laquelle des expressions ci-dessous détermine la capacité de chaleur spécifique de la substance de ce corps?
1) \\ (\\ Frac (m \\ delta t ^ \\ circ) (q) \\)
2) \\ (\\ Frac (q) (m \\ delta t ^ \\ circ) \\)
3) \\ (\\ frac (q) (\\ delta t ^ \\ circ) \\)
4) \\ (qm \\ delta t ^ \\ circ \\)
4. La figure montre un graphique de la quantité de chaleur requise pour chauffer les deux corps (1 et 2) de la même masse, à la température. Comparez les valeurs des substances de la chaleur spécifique (\\ (c_1 \\) et \\ (C_2 \\)) à partir de laquelle ces organes sont effectués.
1) \\ (c_1 \u003d c_2 \\)
2) \\ (C_1\u003e C_2 \\)
3) \\ (c_1
5. Le diagramme présente les valeurs de la quantité de chaleur transmise par deux corps de masse égale lorsqu'ils changent de température et le même nombre de degrés. Quel rapport pour une dissipation de chaleur spécifique de substances à partir de laquelle les corps sont faits est correct?
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. La figure montre un graphique de la dépendance de la température du corps solide de la quantité de chaleur. Masse corporelle 4 kg. Quelle est la capacité de chaleur spécifique de la substance de ce corps?
1) 500 j / (kg · ° C)
2) 250 J / (kg · ° С)
3) 125 J / (kg · ° С)
4) 100 j / (kg · с)
7. Lorsque le chauffage cristallin de la masse cristalline, nous avons mesuré la température de la substance et la quantité de chaleur, la substance rapportée. Ces mesures ont été présentées sous la forme d'une table. Considérant que les pertes d'énergie peuvent être négligées, déterminez la capacité de chaleur spécifique de la substance en état solide.
1) 192 J / (kg · ° C)
2) 240 J / (kg · ° C)
3) 576 J / (kg · ° С)
4) 480 J / (kg · ° С)
8. Pour chauffer 192 g molybdène sur 1 k, il est nécessaire de le transférer la quantité de chaleur de 48 J. Quelle est la capacité de chaleur spécifique de cette substance?
1) 250 J / (kg · k)
2) 24 J / (kg · k)
3) 4 · 10 -3 J / (kg · k)
4) 0.92 J / (kg · k)
9. Quelle quantité de chaleur est nécessaire pour chauffer 100 g de plomb de 27 à 47 ° C?
1) 390 J
2) 26 kJ
3) 260 j
4) 390 kJ
10. Le chauffage des briques de 20 à 85 ° C est passé la même quantité de chaleur, car pour chauffer l'eau de la même masse à 13 ° C. La capacité spécifique des briques est égale
1) 840 J / (kg · k)
2) 21000 J / (kg · k)
3) 2100 J / (kg · k)
4) 1680 J / (kg · k)
11. Dans la liste des instructions ci-dessous, sélectionnez deux corrects et enregistrez leurs numéros dans la table.
1) La quantité de chaleur que le corps reçoit avec une augmentation de sa température pendant un certain nombre de degrés est égale à la quantité de chaleur que ce corps donne une diminution de sa température au même nombre de degrés.
2) Lorsque la substance est refroidie, son énergie interne augmente.
3) La quantité de chaleur que la substance obtient lorsqu'elle est chauffée, va principalement augmenter l'énergie cinétique de ses molécules.
4) la quantité de chaleur que la substance atteint lorsqu'elle est chauffée, va principalement augmenter l'énergie potentielle de l'interaction de ses molécules
5) L'énergie interne du corps ne peut être changée que en l'informant de la chaleur
12. Le tableau indique les résultats des mesures de masse \\ (m \\), les modifications de la température \\ (\\ delta t \\) et la quantité de chaleur \\ (Q \\), libérée lors de la libération des cylindres refroidis en cuivre ou en aluminium.
Quelles approbations répondent aux résultats de l'expérience? Dans la liste proposée, sélectionnez deux corrects. Spécifiez leurs chiffres. Basé sur les mesures, on peut soutenir que la quantité de chaleur libérée pendant le refroidissement,
1) dépend de la substance à partir de laquelle le cylindre est fait.
2) Ne dépend pas de la substance à partir duquel le cylindre est fait.
3) augmente avec une augmentation de la masse du cylindre.
4) augmente avec la différence de température croissante.
5) La capacité de chaleur spécifique de l'aluminium est 4 fois plus grande que le refroidisseur spécifique de l'étain.
Partie 2
C1.Un corps solide pesant 2 kg est placé dans un four de 2 kW et commence à chauffer. La figure montre la dépendance de la température \\ (t \\) de ce corps sur le temps de chauffage \\ (\\ tau \\). Quelle est la capacité de chaleur spécifique de la substance?
1) 400 J / (kg · ° С)
2) 200 j / (kg · с)
3) 40 J / (kg · ° C)
4) 20 J / (kg · ° C)
Réponses
