Kako izračunati količino toplote, toplotnega učinka in toplote izobraževanja

(ali prenos toplote).

Specifične toplotne zmogljivosti snovi.

Toplotna zmogljivost - To je količina toplote, ki jo telo absorbira, ko se segreje za 1 stopnjo.

Toplotna zmogljivost telesa je označena z naslovom Latinsko pismo Od.

Kaj je odvisno od toplotne zmogljivosti telesa? Najprej iz mase. Jasno je, da bo za ogrevanje, na primer 1 kilogram vode potrebovalo več toplote kot za ogrevanje 200 gramov.

In iz vrste snovi? Izkušnje. Vzemite dve enaki plovili in v eni izmed njih, ki tehtajo 400, in v drugem - rastlinskem olju, ki tehta 400 g, jih začnemo segrevati z istim gorilnikom. Gledanje pričevanja termometrov bomo videli, da se olje hitro ogreje. Za ogrevanje vode in olja na enako temperaturo je treba vodo dlje. Toda dlje smo segrevali vodo, večja je količina toplote, ki jo dobi iz gorilnika.

Tako je za ogrevanje enake mase različnih snovi do enake temperature, je potrebna drugačna količina toplote. Količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje telesa, in zato je njena toplotna zmogljivost odvisna od vrste snovi, iz katere je to telo sestavljeno.

Na primer, za povečanje za 1 ° C temperatura vode, ki tehta 1 kg, je potrebna količina toplote, ki je enaka 4200 J, in za ogrevanje za 1 ° C iste mase sončničnega olja, količina toplote 1700 J .

Fizična vrednost, ki kaže, koliko toplote je potrebno za ogrevanje 1 kg snovi na 1 ºС, imenovan specifična toplota Ta snov.

Vsaka snov ima svojo specifično toploto, ki jo označuje latinska črka C in se meri v joulov na kilogram (J / (kg ° ° C)).

Posebna toplotna zmogljivost iste snovi v različnih agregatnih državah (trdna, tekoča in plinasta) je drugačna. Na primer, specifična toplotna zmogljivost vode je 4200 J / (kg · ºС), specifična toplotna zmogljivost ledu pa je 2100 J / (kg ° ° C); Aluminij v trdnem stanju ima posebno toplotno zmogljivost, ki je enaka 920 J / (kg - ° C) in v tekočini - 1080 J / (kg - ° C).

Upoštevajte, da ima voda zelo večjo specifično toplotno zmogljivost. Zato, voda v morju in oceani, ogrevanje poleti, absorbira veliko količino toplote iz zraka. Zaradi tega, na tistih mestih, ki se nahajajo v bližini velikih vodnih teles, poletje ni tako vroče, tako na mestih, odstranjenih iz vode.

Izračun količine toplote, potrebne za ogrevanje telesa ali hlajenja, ki ga dodeli.

Iz zgoraj navedenega je razvidno, da je količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje telesa, odvisna od vrste snovi, iz katere je telo sestavljeno (t.j. njegovo specifično toploto) in iz telesne mase. Prav tako je jasno, da je količina topline odvisna od tega, koliko stopenj bomo povečali telesno temperaturo.

Torej, da bi določili količino toplote, potrebne za ogrevanje telesa ali hlajenje, ki jo dodeli med hlajenjem, se specifična toplotna zmogljivost telesa pomnoži z njeno maso in razlika med njegovimi končnimi in začetnimi temperaturami:

Q. = cm. (t. 2 - t. 1 ) ,

kje Q. - količina toplote, \\ t c. - Specifična toplota, m. - telesna masa, t. 1 - začetna hitrost, t. 2 - Končna temperatura.

Pri segrevanju telesa t 2 \u003e. t. 1 In zato, Q. > 0 . Pri hlajenju telesa t 2.< t. 1 In zato, Q.< 0 .

Če je znana toplotna zmogljivost celotnega telesa Od, Q. Določena s formulo:

Q \u003d C (T 2 - t. 1 ) .

Kaj hitreje segreje na krožniku - kotel ali vodni vedro? Odgovor je očiten - kotliček. Potem je drugo vprašanje, zakaj?

Odgovor ni nič manj očiten - ker je masa vode v kotlička manjša. Odlično. In zdaj lahko naredite najbolj resnično fizično izkušnjo doma. Če želite to narediti, boste potrebovali dve enaki majhni ponvi, ki so enaki količini vodnega in rastlinskega olja, na primer za pol litra in štedilnik. Na istem ognju položite ponev z oljem in vodo. In zdaj preprosto pazi, da se bo hitreje ogreje. Če obstaja termometer za tekočine, ga lahko uporabite, če ne, lahko preprosto poskusite temperaturo občasno s prstom, samo pazljivo, da ne gorijo. V vsakem primeru boste kmalu poskrbeli, da se olje segreje veliko hitreje kot voda. In še eno vprašanje, ki se lahko izvaja tudi v obliki izkušenj. Kaj hitreje zavre - topla voda ali hladno? Vse je spet očitno - toplo bo na koncu. Kakšna so vsa čudna vprašanja in eksperimenti? Določiti fizično količino, imenovano "količino toplote".

Količina toplote

Količina toplote je energija, ki jo telo izgubi ali pridobi pri prenosu toplote. Iz imena je razumljivo. Pri ohladitvi telo bo izgubilo določeno količino toplote in ko se segreje. In odgovori na naša vprašanja so nam pokazali o čem je odvisna količina toplote? Prvič, več telesne teže, večja je količina toplote, je treba porabiti za spreminjanje temperature na stopnjo. Drugič, količina toplote, potrebne za ogrevanje telesa, je odvisna od snovi, iz katere je sestavljena, to je iz vrste snovi. In tretjič, razlika v telesnih temperaturah pred in po prenosu toplote je pomembna tudi za naše izračune. Na podlagi zgoraj navedenega lahko Določite količino toplotne formule:

Q \u003d cm (t_2-t_1),

kjer je q količina topline,
m - telesna teža,
(T_2-t_1) - razlika med začetnimi in končno telesnimi temperaturami,
C je specifična toplotna zmogljivost snovi, je iz ustreznih tabel.

V skladu s to formulo je mogoče izračunati količino toplote, ki je potrebna za ogrevanje katerega koli telesa ali ki ga bo to telo dodelilo pri ohladitvi.

Količina toplote v joulov (1 j), kot je vsaka vrsta energije, se meri. Vendar pa je bila ta vrednost uvedena ne tako dolgo nazaj, vendar so ljudje začeli meriti količino topline. In uporabljali so enoto, ki se pogosto uporablja in v našem času - kalorij (1 izmeni). 1 Kalorična je taka stvar toplote, ki bo potrebna za ogrevanje 1 grama vode na 1 stopnjo Celzija. V skladu s temi podatki, ljubiteljev za izračun kalorij v hrani, lahko zaradi interesa za izračun, koliko litrov vode lahko zavre energijo, ki jo porabijo s hrano čez dan.

Koncept količine toplote je nastal v zgodnjih fazah razvoja sodobne fizike, ko ni bilo integralnih idej o notranjem strukturi snovi, o kateri energiji je, o kateri obstaja energija oblasti v naravi in \u200b\u200benergiji, kot obliko gibanja in preoblikovanja snovi.

Pod številom toplote se razume, saj je fizična vrednost enakovredna prenesenemu materialnemu telesu energije v procesu toplotne metabolizma.

Ostala enota količine toplote je kalorija, ki je enaka 4,2 J, danes ta enota praktično ne uporablja, Joule pa je prevzela njeno mesto.

Sprva se je domnevalo, da je nosilec toplotne energije določen absolutno brezzakonski medij, ki ima lastnosti tekočine. Številni fizični problemi prenosa toplote so bili rešeni in se še vedno odločijo na podlagi takega predpogoja. Obstoj hipotetične toplarne je temeljil na nizu pravilnega v bistvu konstrukcij. Menilo je, da se zdravila Heathed odlikuje in absorbira v pojavov ogrevanja in hlajenja, taljenja in kristalizacije. Zveste enačbe procesov izmenjave toplote so bile pridobljene na podlagi nepravilnih fizičnih konceptov. Zakon je znan, po katerem je količina toplote neposredno sorazmerna z maso telesa, ki sodeluje pri izmenjavi toplote, in temperaturni gradient:

Kjer je Q količina toplote, m telesne mase in koeficient od - vrednost, dobljena z imenom posebne toplotne zmogljivosti. Posebna toplotna zmogljivost - je značilna za vsebino sodelovanja v procesu.

Delo v termodinamiki

Rezultat toplotnih procesov se lahko izvede zgolj mehansko delo. Na primer, ogrevanje, plin poveča njen volumen. Vzemite situacijo kot na spodnji sliki:

V ta primer Mehansko delo bo enako moči tlaka plina na batu, pomnoženo s potjo, ki ga je izdelal bat pod tlakom. Seveda je to najpreprostejši primer. Toda tudi v njej si lahko ogledate eno težavo: pritiska sila bo odvisna od količine plina, in to pomeni, da se ne ukvarjamo s konstantami, ampak s spremenljivimi vrednostmi. Ker so vse tri spremenljivke: tlak, temperatura in volumen so povezani drug z drugim, potem je izračun dela bistveno zapleten. Nekateri idealni, neskončni počasi procesi se razlikujejo: izobarični, izotermični, adiabat in izohhore - za katere so lahko takšni izračuni razmeroma preprosti. Graf odvisnosti od tlaka od obsega in dela se izračuna kot sestavni del vrst.

Toplotna zmogljivost - To je količina toplote, ki jo telo absorbira, ko se segreje za 1 stopnjo.

Toplotna zmogljivost telesa je označena z naslovom Latinsko pismo Od.

Kaj je odvisno od toplotne zmogljivosti telesa? Najprej iz mase. Jasno je, da bo za ogrevanje, na primer 1 kilogram vode potrebovalo več toplote kot za ogrevanje 200 gramov.

In iz vrste snovi? Izkušnje. Vzemite dve enaki plovile in v eni izmed njih, vodo, ki tehta 400 g, in v drugem - rastlinskem olju, ki tehta 400 g, jih začnemo segrevati s pomočjo istega gorilnika. Gledanje pričevanja termometrov bomo videli, da se olje hitro ogreje. Za ogrevanje vode in olja na enako temperaturo je treba vodo dlje. Toda dlje smo segrevali vodo, večja je količina toplote, ki jo dobi iz gorilnika.

Tako za ogrevanje enake mase različnih snovi na isto temperaturo, je potrebna drugačna količina toplote. Količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje telesa, in zato je njena toplotna zmogljivost odvisna od vrste snovi, iz katere je to telo sestavljeno.

Na primer, da se poveča za 1 ° C temperaturo vode, ki tehta 1 kg, je potrebna količina toplote, ki je enaka 4200 J, in za ogrevanje z 1 ° C iste mase sončničnega olja, je potrebno za količino toplote enaka 1700 J.

Fizična vrednost, ki kaže, koliko toplote je potrebno za ogrevanje 1 kg snovi na 1 ºС, imenovan specifična toplota Ta snov.

Vsaka snov ima svojo specifično toploto, ki jo označuje latinska črka C in se meri v joulov na kilogram (J / (kg ° ° C)).

Posebna toplotna zmogljivost iste snovi v različnih agregatnih državah (trdna, tekoča in plinasta) je drugačna. Na primer, specifična toplotna zmogljivost vode je 4200 J / (kg · ºС), specifična toplotna zmogljivost ledu pa je 2100 J / (kg ° ° C); Aluminij v trdnem stanju ima posebno toplotno zmogljivost, ki je enaka 920 J / (kg - ° C) in v tekočini - 1080 J / (kg - ° C).

Upoštevajte, da ima voda zelo večjo specifično toplotno zmogljivost. Zato, voda v morju in oceani, ogrevanje poleti, absorbira veliko količino toplote iz zraka. Zaradi tega, na tistih mestih, ki se nahajajo v bližini velikih vodnih teles, poletje ni tako vroče, tako na mestih, odstranjenih iz vode.

Izračun količine toplote, potrebne za ogrevanje telesa ali hlajenja, ki ga dodeli.

Iz zgoraj navedenega je razvidno, da je količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje telesa, odvisna od vrste snovi, iz katere je telo sestavljeno (t.j. njegovo specifično toploto) in iz telesne mase. Prav tako je jasno, da je količina topline odvisna od tega, koliko stopenj bomo povečali telesno temperaturo.



Torej, da bi določili količino toplote, potrebne za ogrevanje telesa ali hlajenje, ki jo dodeli med hlajenjem, se specifična toplotna zmogljivost telesa pomnoži z njeno maso in razlika med njegovimi končnimi in začetnimi temperaturami:

Q.= cm. (T 2-l 1),

kje Q. - količina toplote, \\ t c. - Specifična toplota, m. - telesna masa, t 1. - začetna temperatura, \\ t t 2. - Končna temperatura.

Pri segrevanju telesa t 2.> t 1. In zato, Q. >0 . Pri hlajenju telesa t 2.< t 1. In zato, Q.< 0 .

Če je znana toplotna zmogljivost celotnega telesa Od, Q. Določena s formulo: Q \u003d C (T 2 - t 1).

22) Taljenje: Opredelitev, izračun količine toplote za taljenje ali utrjevanje, specifična talilna toplota, graf t 0 (q).

Termodinamika

Oddelek za molekularno fiziko, ki študira prenos energije, vzorce obračanja ene vrste energije drugim. Za razliko od molekularne kinetične teorije, termodinamika ne upošteva notranje strukture snovi in \u200b\u200bmikroparametrov.

Termodinamični sistem

To je kombinacija teles, ki izmenjujejo energijo (v obliki dela ali topline) med seboj ali z okoljem. Na primer, voda v kotlička se ohladi, se toplota sreča s kotom in kotličkom z okoljem. Cilinder s plinom pod batom: Bat izvaja delo, zaradi česar plin prejme energijo, njegovi makroparametri pa se spremenijo.

Količina toplote

to. energijaki daje sistem v procesu izmenjave toplote. To je označen s simbolom Q, se meri kot vsaka energija v joulov.

Zaradi različnih procesov izmenjave toplote se energija, ki se prenaša na svoj način.

Ogrevanje in hlajenje

Ta postopek je značilen spreminjanje temperature sistema. Količina toplote je določena s formulo



Posebne toplotne zmogljivosti z izmerjena z količino toplote, ki je potrebna za ogrevanje enote mase Ta snov je 1k. Za ogrevanje 1 kg stekla ali 1kg vode zahteva drugačno količino energije. Posebne toplotne zmogljivosti - znane, ki so že izračunane za vse snovi, je vrednost, kar pomeni, da pogledate fizične tabele.

Toplotna zmogljivost snovi S. - To je količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje telesa, ne da bi upoštevali njeno maso na 1K.

Taljenje in kristalizacija

Taljenje - prehod snovi iz trdnega stanja v tekočino. Povratni prehod se imenuje kristalizacija.

Energija, ki se porabi za uničenje kristalne mreže snovi, se določi s formulo

Posebna talilna toplota, znana po vsaki vrednosti snovi, kar pomeni, da pogledamo fizične tabele.

Različica (izhlapevanje ali vrenje) in kondenzacija

Različica je prehod snovi iz tekočega (trdne) stanje v plinastem. Povratnemu postopku se imenuje kondenzacija.

Posebna parna toplota, znana po vsaki vrednosti snovi, kar pomeni v fizičnih tabelah.

Zgorevanje.

Količino toplote, ki je dodeljena med zgorevanjem snovi

Posebna toplota izgorevanja, znana po vsaki vrednosti snovi, kar pomeni, da pogledate v fizične tabele.

Za zaprto in adiabatsko izolirano sistemsko telo se izvede enačba toplotne bilance. Algebraična količina količine toplote, ki jo vsebujejo vsi organi, ki sodelujejo pri izmenjavi toplote, je nič:

Q 1 + Q 2 + ... + Q n \u003d 0

23) Struktura tekočin. Površinski sloj. Površinska napetost moč: Primeri manifestacije, izračun, površinski koeficient napetosti.

Od časa do časa se lahko vsaka molekula premakne na naslednje prazno mesto. Takšne skoke v tekočinah se pogosto pojavljajo; Zato molekule niso vezane na določene centre, tako v kristalih, in se lahko premikajo skozi celotno količino tekočine. To pojasnjuje fluidnost tekočin. Zaradi močne interakcije med tesno nameščenimi molekulami lahko tvorijo lokalne (nestabilne) naročene skupine, ki vsebujejo več molekul. Ta pojav se imenuje srednji postopek (Sl. 3.5.1).

Koeficient β se imenuje koeficient temperaturnega koeficienta obsega . Ta koeficient tekočin je desetkrat več kot trden. V vodi, na primer pri temperaturi 20 ° C β v ≈ 2 · 10 - 4 K - 1, v jeklu β st ≈ 3.6 · 10 - 5 K - 1, v kremenem steklu βq ≈ 9 · 10 - 6 - Ena.

Termična širitev vode ima zanimivo anomalijo za življenje na Zemlji. Pri temperaturah pod 4 ° C se voda širi z zmanjšanjem temperature (β< 0). Максимум плотности ρ в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

Ko se zamrzovanje širi, se voda širi, zato led ostane plavanje na površini zamrzovalnega rezervoarja. Temperatura zmrzovalne vode pod ledom je 0 ° C. V bolj gosto plasti vode na dnu rezervoarja se temperatura izkaže za približno 4 ° C. Zaradi tega lahko življenje obstaja v rezervoarjih zamrzovanja vode.

Najbolj zanimiva značilnost tekočin je prisotnost brezplačna površina . Tekočina, za razliko od plinov, ne zapolni celotnega volumna plovila, v kateri je nanitis. Med tekočino in plinom (ali trajektom), se oblikuje meja particije, ki je pod posebnimi pogoji v primerjavi z ostalo tekočino. Opozoriti je treba, da je zaradi izredno nizke stisljivosti, prisotnost bolj Gosto pakiranega površinskega sloja ne vodi do opazne spremembe količine tekočine. Če se molekula premika s površine v tekočino, bodo sile intermolekularne interakcije pozitivne. Nasprotno, potegniti nekaj molekul iz globine tekočine na površino (tj. Povečati površino tekočine), zunanje sile morajo pozitivno delovanje δ A. Zunanja sprememba Δ S. Površina:

Znan je iz mehanike, da ravnotežje stanje sistema ustreza minimalni vrednosti njegove potencialne energije. Iz tega sledi, da si prosta površina tekočine skuša zmanjšati njeno območje. Iz tega razloga, prost padec tekočine ima sferično obliko. Tekočina se obnaša, kot da za tangento njene površine obstajajo sile, ki zmanjšujejo (zategovanje) to površino. Te sile se imenujejo sile površinske napetosti .

Prisotnost sil površinske napetosti naredi površino tekočine, podoben elastični raztegnjenem filmu, z edino razliko, da je elastična sila v filmu odvisna od njegove površine (tj. Kako je film deformiran), in površino napetost ni odvisno Od površine površine tekočine.

Nekatere tekočine, kot so mila, imajo sposobnost, da oblikujejo tanke filme. Vse znane mehurčke Soap imajo pravo sferično obliko - to kaže tudi učinek površinskih napetosti. Če spustite okvir žice v raztopino za milo, katere na eni strani se premika, potem pa vse to povlecite tekoči film (Sl. 3.5.3).

Sile površinske napetosti si prizadevajo zmanjšati površino filma. Za ravnovesje premične strani okvirja, je treba narediti zunanjo silo, če je pod delovanjem moči prečke premakne na δ x.Potem bo operacija izvedena δ A. VN \u003d. F. Vn Δ. x. = Δ E P. = σΔ S.kjer je δ. S. = 2L.Δ x. - povečanje površine obeh strani mila. Od modulov sil in enake lahko pišete:

Tako se lahko opredeli koeficient površinskega napetosti σ modul na površini napetosti, ki deluje na enoto dolžine omejevalne površine.

Zaradi delovanja površinskih napetosti sil v kapljicah tekočega in notranjosti mila mehurčkov se pretirani tlak nastane δ str.. Če duševno reže sferični padec polmera R. Za dve polovici mora biti vsaka od njih ravnovesje pod delovanjem sil površinske napetosti, ki se nanaša na rezalno mejo 2π R. in nadtlačne sile, ki delujejo na območju π R. 2 oddelka (Sl. 3.5.4). Ravnotežno stanje je napisano kot

Če so te sile večje od interakcijskih sil med samo tekočino, tekočino omočenje. Površina trdne snovi. V tem primeru se tekočina približuje površini trdne snovi pod nekaj ostrih kota θ, značilnost danega para tekočine - trdno snov. Kot θ se imenuje regionalni kot . Če interakcijske sile med molekulami tekočin presegajo prednosti medsebojnega delovanja s trdnimi telesnimi molekulami, se rob kota θ izkaže, da je neumna (sl. 3.5.5). V tem primeru pravijo, da je tekočina ne mokra Površina trdne snovi. Za popolno omočenjeθ \u003d 0, kdaj poln ne-vagonθ \u003d 180 °.

Kapilarni fenomen Klicanje plezanja ali spuščanje tekočine v majhnih premernih cevi - kapilare. Navlažitvene tekočine se dvigajo kapilare, ki se znižujejo - izpusti.

Na sl. 3.5.6 prikazuje kapilarno cev nekaterih polmera r., spuščen z spodnjim delom v omočilni tekočini gostote ρ. Zgornji del kapilara je odprt. Dviganje tekočine v kapilarni se nadaljuje, dokler se moč gravitacije deluje na tekočem polu v kapilarni, ne bo enaka posledičnemu reševanju modula F. Sile površinske napetosti, ki delujejo vzdolž meja stika tekočine s površino kapilarne: F. T \u003d. F. n, kje. F. T \u003d. mg. = ρ h.π r. 2 g., F. H \u003d σ2π. r. Cos θ.

To pomeni:

S polnimi ne-ure θ \u003d 180 °, cos θ \u003d -1 in zato h. < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

Voda je skoraj popolnoma ohladitev čiste površine stekla. Nasprotno, živo srebro ne mokro iz steklene površine. Zato se raven živega srebra v stekleni kapilarni spusti pod raven v posodi.

24) Različica: Opredelitev, vrste (izhlapevanje, vrenje), izračun količine toplote za uparjanje in kondenzacijo, specifična toplota uparjanja.

Izhlapevanje in kondenzacija. Pojasnilo pojava izhlapevanja, ki temelji na idejah o molekularni strukturi snovi. Specifična toplota uparjanja. Njene enote.

Pojav pretvorbe tekočine v paro se imenuje uparjenja.

Izhlapevanje -Procenciranje, ki se pojavi iz odprte površine.

Tekoče molekule se premikajo z različnimi hitrostmi. Če je nekaj molekule na površini tekočine, lahko premaga privlačnost sosednjih molekul in odleti iz tekočine. Tekmovalne molekule oblikujejo pare. V preostalih tekočih molekulah se hitrost spremeni. Nekatere molekule hkrati pridobijo hitrost, ki zadostuje za letenje iz tekočine. Ta postopek se nadaljuje, zato tekočine počasi izhlapijo.

* Stopnja izhlapevanja je odvisna od rodu tekočine. Najhitreje izhlapi tiste tekočine, v katerih se molekule privlačijo manjše sile.

* Izhlapevanje se lahko pojavi pri vsaki temperaturi. Toda pri visokih temperaturah se pojavi izhlapevanje hitreje .

* Hitrost uparjanja je odvisna od njegove površine.

* Z vetrom (pretokom zraka), izhlapevanje se pojavi hitreje.

Pri izhlapevanju se notranja energija zmanjša, ker Ko se izhlapi, tekočina zapušča hitre molekule, zato se zmanjša povprečna hitrost preostalih molekul. To pomeni, da če ni priliva energije od zunaj, se temperatura tekočine zmanjša.

Pojav preoblikovanja pare v tekočino se imenuje kondenzacija. Spremljajo ga energijo.

Kondenzacija par pojasnjuje oblikovanje oblakov. Vodne pare, ki se dvigajo nad tlemi, oblika v zgornjih hladnih plasti oblakov, ki so sestavljene iz najmanjših kapljic vode.

Specifična toplotna parna - Fish. Vrednost, ki prikazuje, katero število toplote je potrebno za vklop tekočine, ki tehta 1 kg v pare brez spremembe temperature.

Ud. Toplotno uparjanje Označuje s črko L in se meri v J / kg

Ud. Voda različna: L \u003d 2,3 × 10 6 J / kg, alkohol L \u003d 0,9 × 10 6

Število toplote, ki je potrebno za pretvorbo tekočine v pare: Q \u003d LM

V tej lekciji se bomo naučili izračunati količino toplote, potrebne za ogrevanje telesa ali hlajenja, ki ga dodeli. Da bi to storili, bomo posplošili tisto znanje, ki so bili pridobljeni v prejšnjih lekcijah.

Poleg tega se bomo naučili iz formule za količino toplote za izražanje preostalih vrednosti iz te formule in jih izračunali, poznavanje drugih vrednosti. Primer naloge se obravnava tudi z raztopino za izračun količine toplote.

Ta lekcija je namenjena izračunu količine toplote pri ogrevanju telesa ali dodeljenega ohlajenega izdelka.

Sposobnost izračuna zahtevane količine toplote je zelo pomembna. To je morda potrebno, na primer, ko izračunamo količino toplote, ki jo je treba obvestiti o voda, da se ogreva prostor.

Sl. 1. Količina toplote, ki jo je treba sporočiti vode, da se ogreva prostor

Ali izračunati količino toplote, ki je dodeljena, ko se izgorevanje goriva v različnih motorjih:

Sl. 2. Količina toplote, ki se sprosti pri sežiganju goriva v motorju

Tudi ti znanje je potrebno, na primer, da bi določili količino toplote, ki jo je poudaril Sonce in udari tla:

Sl. 3. Količina toplote, ki jo sprosti sonce in pada na zemljo

Za izračun količine toplote morate vedeti tri stvari (sl. 4):

  • telesna teža (ki se običajno lahko meri z utežmi);
  • temperaturna razlika, za katero je potrebno ogrevati telo ali jo ohladiti (običajno izmeriti s termometrom);
  • posebne toplotne zmogljivosti telesa (ki jih je mogoče definirati na tabeli).

Sl. 4. Kaj morate vedeti, da ugotovite

Formula, po kateri se izračuna količina toplote, izgleda takole:

V tej formuli se pojavijo naslednje vrednosti:

Količina toplote se meri v JOULES (j);

Posebna toplotna zmogljivost snovi se meri;

- temperaturna razlika se meri v stopinjah Celzija ().

Upoštevajte nalogo, da izračunamo količino toplote.

Nalogo

V bakrenem steklu, ki tehta gramobe, je na temperaturi voda litra. Kateri količino toplote je treba prenesti na steklo z vodo, tako da postane njegova temperatura enaka?

Sl. 5. Naloge za ponazoritev Naloge

Najprej napišite kratko stanje ( Dano.) in prevesti vse vrednosti v sistem mednarodnih (SI).

Glede na:

S.

Najti:

Sklep:

Prvič, opredeljujejo, katere druge vrednosti bodo potrebne za rešitev te naloge. Glede na tabelo specifične toplotne zmogljivosti (tabela 1), najdemo (specifične bakrene toplotne zmogljivosti, saj, v skladu s kozarcem bakrenega stekla), (specifična toplotna zmogljivost vode, saj je voda pod pogojem v steklu ). Poleg tega vemo, da bomo za izračun količine toplote potrebovali veliko vode. S pogojem, smo dobili samo obseg. Zato vzamemo gostoto vode iz tabele: (tabela 2).

Tabela. 1. Posebna toplotna zmogljivost nekaterih snovi, \\ t

Tabela. 2. Gostota nekaterih tekočin

Zdaj imamo vse, kar potrebujete za rešitev te naloge.

Upoštevajte, da bo končna količina toplote sestavljena iz količine toplote, ki je potrebna za ogrevanje bakrenega stekla in količino toplote, potrebne za ogrevanje vode v njem:

Najprej izračunamo količino toplote, potrebne za ogrevanje bakrenega pokala:

Preden izračun količine toplote, potrebne za ogrevanje vode, izračunamo maso vode s formulo, ki nam je znana od 7. razreda:

Zdaj lahko izračunamo:

Potem lahko izračunamo:

Spomnimo se tega: Kilodzhoule. Predpona "kilogram", to je .

Odgovor:.

Za udobje reševanja problemov, da bi našli količino toplote (tako imenovane neposredne naloge) in najbolj povezane vrednosti, se lahko uporabijo z naslednjo tabelo.

Skewing Value.

Oznaka

Enote

Osnovna formula

Formula za velikost.

Količina toplote