Cómo calcular la cantidad de calor, efecto térmico y calor de formación.

(o transferencia de calor).

Capacidad calorífica específica de una sustancia.

Capacidad calorífica- esta es la cantidad de calor absorbida por un cuerpo cuando se calienta 1 grado.

La capacidad calorífica de un cuerpo se indica con mayúscula. letra latina CON.

¿De qué depende la capacidad calorífica de un cuerpo? En primer lugar, por su masa. Está claro que calentar, por ejemplo, 1 kilogramo de agua requerirá más calor que calentar 200 gramos.

¿Qué pasa con el tipo de sustancia? Hagamos un experimento. Tomemos dos recipientes idénticos y vertamos agua que pese 400 en uno de ellos y en el otro. aceite vegetal Con un peso de 400 g, comencemos a calentarlos con quemadores idénticos. Observando las lecturas del termómetro veremos que el aceite se calienta rápidamente. Para calentar agua y aceite a la misma temperatura, el agua debe calentarse por más tiempo. Pero cuanto más calentamos el agua, más calor recibe del quemador.

Así, para calentar la misma masa de diferentes sustancias a la misma temperatura se requiere diferentes cantidades calor. La cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo y, por tanto, su capacidad calorífica dependen del tipo de sustancia que lo compone.

Así, por ejemplo, para aumentar en 1°C la temperatura de un agua que pesa 1 kg, se necesita una cantidad de calor igual a 4200 J, y para calentar la misma masa en 1°C aceite de girasol la cantidad de calor requerida es 1700 J.

Cantidad física mostrar cuánto calor se requiere para calentar 1 kg de una sustancia en 1 ºС se llama capacidad calorífica específica de esta sustancia.

Cada sustancia tiene su propia capacidad calorífica específica, que se indica con la letra latina c y se mide en julios por kilogramo de grado (J/(kg °C)).

La capacidad calorífica específica de una misma sustancia en diferentes estados de agregación (sólido, líquido y gaseoso) es diferente. Por ejemplo, la capacidad calorífica específica del agua es 4200 J/(kg °C) y la capacidad calorífica específica del hielo es 2100 J/(kg °C); El aluminio en estado sólido tiene una capacidad calorífica específica de 920 J/(kg - °C), y en estado líquido, de 1080 J/(kg - °C).

Tenga en cuenta que el agua tiene una capacidad calorífica específica muy alta. Por tanto, el agua de los mares y océanos, que se calienta en verano, se absorbe del aire. un gran número de calor. Gracias a esto, en aquellos lugares que se ubican cerca de grandes masas de agua, el verano no es tan caluroso como en lugares alejados del agua.

Cálculo de la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que éste libera durante el enfriamiento.

De lo anterior queda claro que la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo depende del tipo de sustancia que lo compone (es decir, su capacidad calorífica específica) y de la masa del cuerpo. También está claro que la cantidad de calor depende de cuántos grados vamos a aumentar la temperatura corporal.

Entonces, para determinar la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que se libera durante el enfriamiento, es necesario multiplicar la capacidad calorífica específica del cuerpo por su masa y por la diferencia entre sus temperaturas final e inicial:

q = cm (t 2 - t 1 ) ,

Dónde q- cantidad de calor, C— capacidad calorífica específica, metro- masa corporal , t 1 — temperatura inicial, t 2 — temperatura final.

Cuando el cuerpo se calienta t 2 > t 1 y por lo tanto q > 0 . Cuando el cuerpo se enfría t2i< t 1 y por lo tanto q< 0 .

Si se conoce la capacidad calorífica de todo el cuerpo CON, q determinado por la fórmula:

Q = C (t 2 - t 1 ) .

¿Qué se calentará más rápido en la estufa: una tetera o un balde de agua? La respuesta es obvia: una tetera. Entonces la segunda pregunta es ¿por qué?

La respuesta no es menos obvia: porque la masa de agua en la tetera es menor. Excelente. Y ahora puedes vivir una experiencia física real tú mismo en casa. Para hacer esto, necesitarás dos cacerolas pequeñas idénticas, la misma cantidad de agua y aceite vegetal, por ejemplo, medio litro cada una y una estufa. Colocar cacerolas con aceite y agua al mismo fuego. Ahora solo observa qué se calentará más rápido. Si tienes un termómetro para líquidos puedes usarlo, si no, simplemente puedes probar la temperatura con el dedo de vez en cuando, solo ten cuidado de no quemarte. En cualquier caso, pronto verás que el aceite se calienta mucho más rápido que el agua. Y una pregunta más, que también se puede plasmar en forma de experiencia. ¿Cuál hervirá más rápido? agua tibia o frio? Todo vuelve a ser obvio: el cálido será el primero en llegar a la meta. ¿Por qué todas estas extrañas preguntas y experimentos? Determinar la cantidad física llamada “cantidad de calor”.

cantidad de calor

La cantidad de calor es la energía que un cuerpo pierde o gana durante la transferencia de calor. Esto se desprende claramente del nombre. Al enfriarse, el cuerpo perderá una cierta cantidad de calor y, al calentarse, lo absorberá. Y las respuestas a nuestras preguntas nos mostraron ¿De qué depende la cantidad de calor? En primer lugar, cuanto más masa corporal, más calor se debe gastar para cambiar su temperatura en un grado. En segundo lugar, la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo depende de la sustancia que lo compone, es decir, del tipo de sustancia. Y en tercer lugar, la diferencia de temperatura corporal antes y después de la transferencia de calor también es importante para nuestros cálculos. Con base en lo anterior, podemos determine la cantidad de calor usando la fórmula:

Q=cm(t_2-t_1),

donde Q es la cantidad de calor,
metro - peso corporal,
(t_2-t_1) - la diferencia entre la temperatura corporal inicial y final,
c es la capacidad calorífica específica de la sustancia, que se obtiene de las tablas correspondientes.

Usando esta fórmula, puedes calcular la cantidad de calor que es necesaria para calentar cualquier cuerpo o que este cuerpo liberará al enfriarse.

La cantidad de calor se mide en julios (1 J), como cualquier tipo de energía. Sin embargo, este valor se introdujo no hace mucho tiempo y la gente empezó a medir la cantidad de calor mucho antes. Y utilizaron una unidad que se usa ampliamente en nuestro tiempo: la caloría (1 cal). 1 caloría es la cantidad de calor necesaria para calentar 1 gramo de agua en 1 grado Celsius. Guiados por estos datos, quienes gustan de contar las calorías de los alimentos que ingieren pueden, sólo por diversión, calcular cuántos litros de agua se pueden hervir con la energía que consumen con los alimentos durante el día.

El concepto de cantidad de calor se formó en primeras etapas desarrollo de la física moderna, cuando no había ideas claras sobre la estructura interna de la materia, qué es la energía, qué formas de energía existen en la naturaleza y sobre la energía como forma de movimiento y transformación de la materia.

Se entiende por cantidad de calor una cantidad física equivalente a la energía transferida a un cuerpo material en el proceso de intercambio de calor.

La unidad de calor obsoleta es la caloría, equivalente a 4,2 J; hoy en día esta unidad prácticamente no se utiliza y el julio ha ocupado su lugar.

Inicialmente, se asumió que el portador de energía térmica era algún medio completamente ingrávido con propiedades de líquido. Numerosos problemas físicos de transferencia de calor se han resuelto y se siguen resolviendo basándose en esta premisa. La existencia de un calórico hipotético fue la base de muchas construcciones esencialmente correctas. Se creía que el calor se libera y se absorbe durante los fenómenos de calentamiento y enfriamiento, fusión y cristalización. Las ecuaciones correctas para los procesos de transferencia de calor se obtuvieron basándose en conceptos físicos incorrectos. Existe una ley conocida según la cual la cantidad de calor es directamente proporcional a la masa del cuerpo que participa en el intercambio de calor y al gradiente de temperatura:

Donde Q es la cantidad de calor, m es la masa corporal y el coeficiente Con– una cantidad llamada capacidad calorífica específica. La capacidad calorífica específica es una característica de una sustancia involucrada en un proceso.

Trabajar en termodinámica.

Mediante procesos térmicos se pueden realizar trabajos puramente mecánicos. Por ejemplo, cuando un gas se calienta, aumenta su volumen. Tomemos una situación como la de la siguiente imagen:

EN en este caso El trabajo mecánico será igual a la fuerza de la presión del gas sobre el pistón multiplicada por el camino recorrido por el pistón bajo presión. Por supuesto, este es el caso más sencillo. Pero incluso en él se puede notar una dificultad: la fuerza de presión dependerá del volumen del gas, lo que significa que no estamos tratando con cantidades constantes, sino variables. Dado que las tres variables: presión, temperatura y volumen están relacionadas entre sí, calcular el trabajo se vuelve mucho más complicado. Existen algunos procesos ideales, infinitamente lentos: isobáricos, isotérmicos, adiabáticos e isocóricos, para los cuales tales cálculos pueden realizarse de manera relativamente simple. Se traza una gráfica de presión versus volumen y el trabajo se calcula como una integral de la forma.

Capacidad calorífica- esta es la cantidad de calor absorbida por el cuerpo cuando se calienta 1 grado.

La capacidad calorífica de un cuerpo se indica con una letra latina mayúscula. CON.

¿De qué depende la capacidad calorífica de un cuerpo? En primer lugar, por su masa. Está claro que calentar, por ejemplo, 1 kilogramo de agua requerirá más calor que calentar 200 gramos.

¿Qué pasa con el tipo de sustancia? Hagamos un experimento. Cogemos dos recipientes idénticos y, habiendo echado en uno de ellos agua que pesa 400 g y en el otro aceite vegetal de 400 g, empezaremos a calentarlos con quemadores idénticos. Observando las lecturas del termómetro veremos que el aceite se calienta rápidamente. Para calentar agua y aceite a la misma temperatura, el agua debe calentarse por más tiempo. Pero cuanto más calentamos el agua, más calor recibe del quemador.

Por tanto, se requieren diferentes cantidades de calor para calentar la misma masa de diferentes sustancias a la misma temperatura. La cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo y, por tanto, su capacidad calorífica dependen del tipo de sustancia que lo compone.

Así, por ejemplo, para aumentar en 1°C la temperatura del agua que pesa 1 kg, se necesita una cantidad de calor igual a 4200 J, y para calentar la misma masa de aceite de girasol en 1°C, una cantidad de calor igual a Se requieren 1700 J.

Una cantidad física que muestra cuánto calor se requiere para calentar 1 kg de una sustancia en 1 ºС se llama capacidad calorífica específica de esta sustancia.

Cada sustancia tiene su propia capacidad calorífica específica, que se indica con la letra latina c y se mide en julios por kilogramo de grado (J/(kg °C)).

Tenga en cuenta que el agua tiene una capacidad calorífica específica muy alta. Por tanto, el agua de los mares y océanos, al calentarse en verano, absorbe una gran cantidad de calor del aire. Gracias a esto, en aquellos lugares que se ubican cerca de grandes masas de agua, el verano no es tan caluroso como en lugares alejados del agua.

Cálculo de la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que éste libera durante el enfriamiento.

q= cm (t2-t1),

Dónde q- cantidad de calor, C- capacidad calorífica específica, metro- masa corporal, t 1- temperatura inicial, t 2- temperatura final.

Cuando el cuerpo se calienta t 2> t 1 y por lo tanto q >0 . Cuando el cuerpo se enfría t2i< t 1 y por lo tanto q< 0 .

Si se conoce la capacidad calorífica de todo el cuerpo CON, q determinado por la fórmula: Q = C (t 2 - t 1).

22) Fusión: definición, cálculo de la cantidad de calor para fusión o solidificación, calor específico de fusión, gráfica de t 0 (Q).

Termodinámica

Rama de la física molecular que estudia la transferencia de energía, los patrones de transformación de un tipo de energía en otro. A diferencia de la teoría cinética molecular, la termodinámica no tiene en cuenta estructura interna Sustancias y microparámetros.

sistema termodinámico

Es un conjunto de cuerpos que intercambian energía (en forma de trabajo o calor) entre sí o con ambiente. Por ejemplo, el agua del hervidor se enfría y se intercambia calor entre el agua y el hervidor y el calor del hervidor con el medio ambiente. Un cilindro con gas debajo del pistón: el pistón realiza un trabajo, como resultado del cual el gas recibe energía y sus macroparámetros cambian.

cantidad de calor

Este energía, que el sistema recibe o libera durante el proceso de intercambio de calor. Denotada con el símbolo Q, se mide, como cualquier energía, en julios.

Como resultado de diversos procesos de intercambio de calor, la energía que se transfiere se determina a su manera.

Calefacción y refrigeración

Este proceso se caracteriza por un cambio en la temperatura del sistema. La cantidad de calor está determinada por la fórmula.

Capacidad calorífica específica de una sustancia con medido por la cantidad de calor necesaria para calentarse unidades de masa de esta sustancia en 1K. Calentar 1 kg de vidrio o 1 kg de agua requiere diferentes cantidades de energía. La capacidad calorífica específica es una cantidad conocida, ya calculada para todas las sustancias; consulte el valor en las tablas físicas.

Capacidad calorífica de la sustancia C.- esta es la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo sin tener en cuenta su masa en 1K.

Fusión y cristalización

La fusión es la transición de una sustancia del estado sólido al líquido. La transición inversa se llama cristalización.

Energía que se gasta en destrucción. red cristalina sustancias, determinadas por la fórmula

Calor especifico La fusión es un valor conocido para cada sustancia; consulte el valor en las tablas físicas.

Vaporización (evaporación o ebullición) y condensación.

La vaporización es la transición de una sustancia de un estado líquido (sólido) a un estado gaseoso. El proceso inverso se llama condensación.

El calor específico de vaporización es un valor conocido para cada sustancia; consulte el valor en las tablas físicas.

Combustión

La cantidad de calor que se libera cuando una sustancia se quema.

El calor específico de combustión es un valor conocido para cada sustancia; consulte el valor en las tablas físicas.

Para un sistema de cuerpos cerrado y adiabáticamente aislado, se satisface la ecuación de balance de calor. La suma algebraica de las cantidades de calor emitidas y recibidas por todos los cuerpos que participan en el intercambio de calor es igual a cero:

Q 1 +Q 2 +...+Q n =0

23) La estructura de los líquidos. Capa superficial. Fuerza de tensión superficial: ejemplos de manifestación, cálculo, coeficiente de tensión superficial.

De vez en cuando, cualquier molécula puede moverse a un lugar vacío cercano. Estos saltos en líquidos ocurren con bastante frecuencia; por tanto, las moléculas no están ligadas a centros específicos, como en los cristales, y pueden moverse por todo el volumen del líquido. Esto explica la fluidez de los líquidos. Debido a la fuerte interacción entre moléculas cercanas, pueden formar grupos ordenados locales (inestables) que contienen varias moléculas. Este fenómeno se llama cerrar orden(Figura 3.5.1).

El coeficiente β se llama coeficiente de temperatura de expansión volumétrica . Este coeficiente para los líquidos es decenas de veces mayor que para los sólidos. Para agua, por ejemplo, a una temperatura de 20 °C β in ≈ 2 10 – 4 K – 1, para acero β st ≈ 3,6 10 – 5 K – 1, para vidrio de cuarzo β kv ≈ 9 10 – 6 K - 1 .

La expansión térmica del agua tiene una anomalía interesante e importante para la vida en la Tierra. A temperaturas inferiores a 4 °C, el agua se expande a medida que la temperatura disminuye (β< 0). Максимум плотности ρ в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

Cuando el agua se congela, se expande, por lo que el hielo permanece flotando en la superficie de una masa de agua helada. La temperatura del agua helada bajo el hielo es de 0 °C. En las capas más densas de agua en el fondo del depósito, la temperatura es de unos 4 °C. Gracias a esto, puede existir vida en el agua de embalses helados.

Mayoría característica interesante líquidos es la presencia superficie libre . El líquido, a diferencia de los gases, no llena todo el volumen del recipiente en el que se vierte. Se forma una interfaz entre el líquido y el gas (o vapor), que se encuentra en condiciones especiales en comparación con el resto de la masa líquida.. Debe tenerse en cuenta que debido a la extremadamente baja compresibilidad, la presencia de una capa superficial más densamente empaquetada no conduce a ningún cambio notable en el volumen del líquido. Si una molécula se mueve desde la superficie hacia el líquido, las fuerzas de interacción intermolecular trabajo positivo. Por el contrario, para atraer una cierta cantidad de moléculas desde las profundidades del líquido a la superficie (es decir, aumentar el área de superficie del líquido), las fuerzas externas deben realizar un trabajo positivo Δ A externo, proporcional al cambio Δ Sárea de superficie:

Por la mecánica se sabe que los estados de equilibrio de un sistema corresponden al valor mínimo de su energía potencial. De ello se deduce que la superficie libre del líquido tiende a reducir su área. Por este motivo, una gota libre de líquido adquiere forma esférica. El líquido se comporta como si fuerzas que actúan tangencialmente a su superficie contrajeran (tiraran) de esta superficie. Estas fuerzas se llaman fuerzas de tensión superficial .

La presencia de fuerzas de tensión superficial hace que la superficie de un líquido parezca una película elástica estirada, con la única diferencia de que las fuerzas elásticas en la película dependen de su área superficial (es decir, de cómo se deforma la película) y de la tensión superficial. efectivo no dependas en la superficie del líquido.

Algunos líquidos, como el agua con jabón, tienen la capacidad de formar películas finas. Las conocidas pompas de jabón tienen una forma esférica regular, lo que también muestra el efecto de las fuerzas de tensión superficial. Si se sumerge un marco de alambre, uno de cuyos lados es móvil, en una solución jabonosa, todo el marco quedará cubierto con una película de líquido (Fig. 3.5.3).

Las fuerzas de tensión superficial tienden a reducir la superficie de la película. Para equilibrar el lado móvil del marco, se le debe aplicar una fuerza externa. Si, bajo la influencia de la fuerza, la barra transversal se mueve Δ X, entonces se realizará el trabajo Δ A vn = F vn Δ X = Δ mi p = σΔ S, donde Δ S = 2lΔ X– incremento en la superficie de ambos lados de la película de jabón. Como los módulos de fuerzas y son iguales, podemos escribir:

Por tanto, el coeficiente de tensión superficial σ se puede definir como módulo de la fuerza de tensión superficial que actúa por unidad de longitud de la línea que limita la superficie.

Debido a la acción de las fuerzas de tensión superficial en las gotas de líquido y dentro de las pompas de jabón, surge un exceso de presión Δ pag. Si mentalmente cortas una gota esférica de radio R en dos mitades, entonces cada una de ellas debe estar en equilibrio bajo la acción de las fuerzas de tensión superficial aplicadas al límite de corte de longitud 2π R y fuerzas de exceso de presión que actúan sobre el área π R 2 secciones (Fig. 3.5.4). La condición de equilibrio se escribe como

Si estas fuerzas son mayores que las fuerzas de interacción entre las moléculas del propio líquido, entonces el líquido moja superficie sólido. En este caso, el líquido se acerca a la superficie del cuerpo sólido en algún ángulo agudoθ, característica de un par líquido-sólido dado. El ángulo θ se llama Angulo de contacto . Si las fuerzas de interacción entre moléculas líquidas exceden las fuerzas de interacción con moléculas sólidas, entonces el ángulo de contacto θ resulta obtuso (figura 3.5.5). En este caso dicen que el líquido no moja superficie de un sólido. En humectación completaθ = 0, en completo no humectanteθ = 180°.

Fenómenos capilares llamado ascenso o descenso de líquido en tubos de pequeño diámetro - capilares. Los líquidos humectantes suben a través de los capilares, los líquidos no humectantes descienden.

En la Fig. 3.5.6 muestra un tubo capilar de cierto radio r, bajado por el extremo inferior a un líquido humectante de densidad ρ. El extremo superior del capilar está abierto. El ascenso de líquido en el capilar continúa hasta que la fuerza de gravedad que actúa sobre la columna de líquido en el capilar se vuelve igual en magnitud a la resultante. F n fuerzas de tensión superficial que actúan a lo largo del límite de contacto del líquido con la superficie del capilar: F t= F norte, donde F t= mg = ρ hπ r 2 gramo, F norte = σ2π r porque θ.

Esto implica:

Con total no humectación θ = 180°, cos θ = –1 y, por lo tanto, h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

El agua moja casi por completo la superficie del vidrio limpio. Por el contrario, el mercurio no moja completamente la superficie del vidrio. Por lo tanto, el nivel de mercurio en el capilar de vidrio cae por debajo del nivel del recipiente.

24) Vaporización: definición, tipos (evaporación, ebullición), cálculo de la cantidad de calor para vaporización y condensación, calor específico de vaporización.

Evaporación y condensación. Explicación del fenómeno de la evaporación a partir de ideas sobre estructura molecular sustancias. Calor específico de vaporización. Sus unidades.

El fenómeno de convertir un líquido en vapor se llama vaporización.

Evaporación - el proceso de vaporización que se produce desde una superficie abierta.

Las moléculas líquidas se mueven a diferentes velocidades. Si una molécula termina en la superficie de un líquido, puede superar la atracción de las moléculas vecinas y salir volando del líquido. Las moléculas expulsadas forman vapor. Las moléculas restantes del líquido cambian de velocidad al chocar. Al mismo tiempo, algunas moléculas adquieren una velocidad suficiente para salir volando del líquido. Este proceso continúa para que los líquidos se evaporen lentamente.

*La tasa de evaporación depende del tipo de líquido. Aquellos líquidos cuyas moléculas son atraídas con menor fuerza se evaporan más rápido.

*La evaporación puede ocurrir a cualquier temperatura. Pero cuando altas temperaturas la evaporación ocurre más rápido .

*La tasa de evaporación depende de su superficie.

*Con el viento (flujo de aire), la evaporación se produce más rápido.

Durante la evaporación, la energía interna disminuye, porque Durante la evaporación, del líquido salen moléculas rápidas, por lo que la velocidad media de las moléculas restantes disminuye. Esto significa que si no hay entrada de energía del exterior, la temperatura del líquido disminuye.

El fenómeno de la transformación del vapor en líquido se llama condensación. Se acompaña de la liberación de energía.

La condensación de vapor explica la formación de nubes. El vapor de agua que se eleva sobre el suelo forma nubes en las capas superiores de aire frío, que consisten en pequeñas gotas de agua.

Calor específico de vaporización - físico Valor que muestra cuánto calor se necesita para convertir un líquido que pesa 1 kg en vapor sin cambiar la temperatura.

Ud. calor de vaporización denotado por la letra L y medido en J/kg

Ud. calor de vaporización del agua: L=2,3×10 6 J/kg, alcohol L=0,9×10 6

Cantidad de calor necesaria para convertir líquido en vapor: Q = Lm

En esta lección aprenderemos a calcular la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que libera al enfriarse. Para ello, resumiremos los conocimientos adquiridos en lecciones anteriores.

Además, aprenderemos, utilizando la fórmula de la cantidad de calor, a expresar las cantidades restantes de esta fórmula y calcularlas, conociendo otras cantidades. También se considerará un ejemplo de un problema con una solución para calcular la cantidad de calor.

Esta lección se dedica a calcular la cantidad de calor cuando un cuerpo es calentado o liberado por éste cuando se enfría.

La capacidad de calcular la cantidad de calor requerida es muy importante. Esto puede ser necesario, por ejemplo, al calcular la cantidad de calor que se debe impartir al agua para calentar una habitación.

Arroz. 1. La cantidad de calor que se debe impartir al agua para calentar la habitación.

O para calcular la cantidad de calor que se libera cuando se quema combustible en varios motores:

Arroz. 2. La cantidad de calor que se libera cuando se quema combustible en el motor.

Este conocimiento también es necesario, por ejemplo, para determinar la cantidad de calor que libera el Sol y cae sobre la Tierra:

Arroz. 3. La cantidad de calor liberado por el Sol y cayendo sobre la Tierra.

Para calcular la cantidad de calor, necesita saber tres cosas (Fig.4):

peso corporal (que normalmente se puede medir con una báscula);
la diferencia de temperatura por la cual se debe calentar o enfriar un cuerpo (generalmente medida con un termómetro);
capacidad calorífica específica del cuerpo (que se puede determinar a partir de la tabla).

Arroz. 4. Lo que necesitas saber para determinar

La fórmula mediante la cual se calcula la cantidad de calor es la siguiente:

En esta fórmula aparecen las siguientes cantidades:

La cantidad de calor medida en julios (J);

La capacidad calorífica específica de una sustancia se mide en ;

- diferencia de temperatura, medida en grados Celsius ().

Consideremos el problema de calcular la cantidad de calor.

Tarea

Un vaso de cobre con una masa de gramos contiene agua con un volumen de un litro a una temperatura determinada. ¿Cuánto calor se debe transferir a un vaso de agua para que su temperatura sea igual a ?

Arroz. 5. Ilustración de las condiciones del problema.

Primero escribimos una condición breve ( Dado) y convertir todas las cantidades al sistema internacional (SI).

*Dado:*	SI

*Encontrar:*

Solución:

Primero, determina qué otras cantidades necesitamos para resolver este problema. Utilizando la tabla de capacidad calorífica específica (Tabla 1) encontramos (capacidad calorífica específica del cobre, ya que por condición el vidrio es cobre), (capacidad calorífica específica del agua, ya que por condición hay agua en el vaso). Además, sabemos que para calcular la cantidad de calor necesitamos una masa de agua. Según la condición, solo se nos da el volumen. Por tanto, de la tabla tomamos la densidad del agua: (Tabla 2).

Mesa 1. Capacidad calorífica específica de algunas sustancias,

Mesa 2. Densidades de algunos líquidos

Ahora tenemos todo lo que necesitamos para resolver este problema.

Tenga en cuenta que la cantidad final de calor consistirá en la suma de la cantidad de calor necesaria para calentar el vaso de cobre y la cantidad de calor necesaria para calentar el agua que contiene:

Primero calculemos la cantidad de calor necesaria para calentar un vaso de cobre:

Antes de calcular la cantidad de calor necesaria para calentar agua, calculemos la masa de agua usando una fórmula que nos resulta familiar desde el grado 7:

Ahora podemos calcular:

Entonces podemos calcular:

Recordemos qué significan los kilojulios. El prefijo "kilo" significa .

Respuesta:.

Para facilitar la resolución de problemas para encontrar la cantidad de calor (los llamados problemas directos) y las cantidades asociadas con este concepto, puede utilizar la siguiente tabla.

Cantidad requerida	Designación	Unidades	Fórmula básica	Fórmula para la cantidad
cantidad de calor