Количество теплоты, удельная теплоемкость

От чего зависит количество теплоты

Внутренняя энергия тела изменяется при совершении работы или теплопередаче. При явлении теплопередачи внутренняя энергия передается теплопроводностью, конвекцией или излучением.

Каждое тело при нагревании или охлаждении (при теплопередаче) получает или теряет какое-то количество энергии. Исходя из этого, принято это количество энергии назвать количеством теплоты.

Итак, количество теплоты — это та энергия, которую отдает или получает тело в процессе теплопередачи.

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды? На простом примере можно понять, что для нагревания разного количества воды потребуется разное количество теплоты. Допустим, возьмем две пробирки с 1 литром воды и с 2-мя литрами воды. В каком случае потребуется большее количество теплоты? Во втором, там, где в пробирке 2 литра воды. Вторая пробирка будет нагреваться дольше, если мы подогреваем их одинаковым источником огня.

Таким образом, количество теплоты зависит от массы тела. Чем больше масса, тем большее количество теплоты требуется для нагрева и, соответственно, на охлаждение тела требуется большее время.

От чего еще зависит количество теплоты? Естественно, от разности температур тел. Но это еще не все. Ведь если мы попытаемся нагреть воду или молоко, то нам потребуется разное количество времени. Т.е получается, что количество теплоты зависит от вещества, из которого состоит тело.

В итоге получается, что количество теплоты, которое нужно для нагревания или количество теплоты, которое выделяется при остывании тела, зависит от его массы, от изменения температуры и от вида вещества, из которого состоит тело.

В чем измеряется количество теплоты

За единицу количества теплоты принято считать 1 Джоуль. До появления единицы измерения энергии ученые считали количество теплоты калориями. Сокращенно эту единицу измерения принято писать — “Дж”

Калория — это количество теплоты, которое необходимо для того, чтобы нагреть 1 грамм воды на 1 градус Цельсия. Сокращенно единицу измерения калории принято писать — “кал”.

1 кал = 4,19 Дж.

Обратите внимание, что в этих единицах энергии принято отмечать пищевую ценность продуктов питания кДж и ккал.

1 ккал = 1000 кал.

1 кДж = 1000 Дж

1 ккал = 4190 Дж = 4,19 кДж

Что такое удельная теплоемкость

Каждое вещество в природе имеет свои свойства, и для нагрева каждого отдельного вещества требуется разное количество энергии, т.е. количества теплоты.

Удельная теплоемкость вещества — это величина, равная количеству теплоты, которое нужно передать телу с массой 1 килограмм, чтобы нагреть его на температуру 1 ⁰C

Удельная теплоемкость обозначается буквой c и имеет величину измерения Дж/кг*

Например, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг*⁰C.   То есть это то количество теплоты, которое нужно передать 1 кг воды, чтобы нагреть ее на 1 ⁰C

Следует помнить, что удельная теплоемкость веществ в разных агрегатных состояниях различна. То есть для нагревания льда на 1 ⁰C потребуется другое количество теплоты.

Как рассчитать количество теплоты для нагревания тела

Например, необходимо рассчитать количество теплоты, которое нужно потратить для того, чтобы нагреть 3 кг воды с температуры 15 ⁰С до температуры 85 ⁰С. Нам известна удельная теплоемкость воды, то есть количество энергии, которое нужно для того, чтобы нагреть 1 кг воды на 1 градус. То есть для того, чтобы узнать количество теплоты в нашем случае, нужно умножить удельную теплоемкость воды на 3 и на то количество градусов, на которое нужно увеличить температуры воды. Итак, это 4200*3*(85-15) = 882 000.

В скобках мы рассчитываем точное количество градусов, отнимая от конечного необходимого результата начальное

Итак, для того, чтобы нагреть 3 кг воды с 15 до 85 ⁰С, нам потребуется 882 000 Дж количества теплоты.

Количество  теплоты обозначается буквой Q, формула для его расчета выглядит следующим образом:

Q=c*m*(t₂-t₁).

Разбор и решение задач

Задача 1. Какое количество теплоты потребуется для нагрева 0,5 кг воды с 20 до 50 ⁰С

Дано:

m = 0,5 кг.,

с = 4200 Дж/кг*⁰С,

t1 = 20 ⁰С,

t2 = 50 ⁰С.

Величину удельной теплоемкость мы определили из таблицы.

Решение:

количество теплоты определяется по формуле Q=c*m*(t₂-t₁).

Подставляем значения:

Q=4200*0,5*(50-20) = 63 000 Дж = 63 кДж.

Ответ: Q=63 кДж.

Задача 2. Какое количество теплоты потребуется для нагревания алюминиевого бруска массой 0,5 кг на 85 ⁰С?

Дано:

m = 0,5 кг.,

с = 920 Дж/кг*⁰С,

t1 = 0 ⁰С,

t2 = 85 ⁰С.

Решение:

количество теплоты определяется по формуле Q=c*m*(t₂-t₁).

Подставляем значения:

Q=920*0,5*(85-0) = 39 100 Дж = 39,1 кДж.

Ответ: Q= 39,1 кДж.

Физика-23

Тепловые явления. Задачи 421-438

Задача №421 &nbsp&nbsp&nbspКакое количество теплоты выделится при кристаллизации 5 л воды, имеющей температуру 0°С, и последующем её охлаждении до -20 °С? Задача №422 &nbsp&nbsp&nbspПри конденсации 20 г паров спирта при его температуре кипения и при последующем охлаждении выделяется количество теплоты 20400 Дж. На сколько градусов изменится температура спирта после конденсации паров? Задача №423 &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspНа рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты. Масса тела 4 кг Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Задача №424 &nbsp&nbsp&nbspЧему равна масса воды, которую можно нагреть от 20 °С до 49 °С при сжигании 16.8 г спирта? Считать, что вся энергия, выделившаяся при сгорании спирта, идёт на нагревание воды. Задача №425 &nbsp&nbsp&nbspВ алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключенная к источнику напряжением 15 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 11 с? Потерями энергии на нагревание окружающей среды пренебречь. Задача №426 &nbsp&nbsp&nbspВ алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику напряжением 15 В. За какое время калориметр с водой нагреется на 9 °С, если потерями энергии в окружающую среду можно пренебречь? Задача №427 &nbsp&nbsp&nbspС помощью электрического нагревателя сопротивлением 200 Ом нагревают 440 г молока. Электронагреватель включен в сеть с напряжением 220 В. За какое время молоко в сосуде нагреется на 55 °С? Удельную теплоемкость молока принять равной 3900 Дж/(кг °С). Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Задача №428 &nbsp&nbsp&nbspЭлектроплитка имеет три одинаковые спирали. Если в сеть все три спирали включены последовательно, то вода в кастрюле закипает через 36 мин. Через какое время закипит та же масса воды, если в ту же сеть спирали включить параллельно? Начальные температуры воды одинаковы. Сопротивления спиралей не зависят от условий работы. Задача №429 &nbsp&nbsp&nbspЭлектроплитка имеет две спирали. Если в сеть включена первая спираль, то вода в кастрюле закипает через 20 мин, если спирали включены последовательно, то — через 30 мин. Через какое время закипит вода в кастрюле, если включена только вторая спираль? Начальные температуры и массы воды одинаковы. Сопротивление спиралей электроплитки не зависит от условий работы. Задача №430 &nbsp&nbsp&nbspИмеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. Сколько воды можно нагреть на 30 °С за 14 мин. если нагреватели будут включены последовательно в электросеть с тем напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь. Задача №431 &nbsp&nbsp&nbspИмеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. На сколько градусов можно нагреть 2 л воды за 7 мин. если нагреватели будут включены последовательно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь. Задача №432 &nbsp&nbsp&nbspИмеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. На сколько градусов можно нагреть 2 л воды за 7 мин. если нагреватели будут включены параллельно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь. Задача №433 &nbsp&nbsp&nbspИмеются два одинаковых электрических нагревателя. При параллельном соединении они нагревают 2 л воды на 80 °С за 7 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь. Задача №434 &nbsp&nbsp&nbspВ стакан, содержащий 42 г льда при температуре 0°С, налили 100 г воды. Какова начальная температура воды, если весь лёд растаял и в стакане установилась температура 0°С? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь Задача №435 &nbsp&nbsp&nbspКакое минимальное количество водяного пара при 100 °С нужно впустить в теплоизолированный сосуд, содержащий 2,72 кг льда при 0°С, чтобы весь лёд растаял? Задача №436 &nbsp&nbsp&nbspАвтомобиль массой 2,3 т равномерно движется по горизонтальной дороге. Определите удельную теплоту сгорания бензина, если для прохождения 142 км пути двигатель автомобиля при средней силе сопротивления движению, равной 0,03 веса автомобиля, израсходовал 15 л топлива. КПД двигателя равен 20%. Задача №437 &nbsp&nbsp&nbspЧему равна масса воды, если при её нагревании от 20°С до температуры кипения затрачено количество теплоты 67200 Дж? Задача №438 &nbsp&nbsp&nbspКакое количество теплоты отдало медное тело массой 2 кг, взятое при температуре 180°С. если его конечная температура 170°С?

Если в двух стаканах содержится одинаковое количество молока и воды и нагревается на двух газовых горелках при подаче одинакового количества тепла. Несмотря на это, почему повышение температуры молока больше, чем воды?

Ответить

Проверено

230.7k+ просмотров

Подсказка: Здесь надо посмотреть, от каких факторов зависит повышение температуры тела. Тогда мы сможем определить причину разного повышения температуры для разных жидкостей при подведении к ним одинакового количества тепла. Мы выполним следующие действия для решения задачи. 9{0}C$, таким образом, ${{s}_{w}}>{{s}_{m}}$. Теперь, если к ним обоим подведено $H$ количества теплоты, имеющие одинаковую массу $M$, а повышение температуры воды и молока равно $\vartriangle {{t}_{w}}$ и $\vartriangle {{ t}_{m}}$ соответственно, то мы можем написать
$H=M{{s}_{w}}\vartriangle {{t}_{w}}………..( 1)$ и
$H=M{{s}_{m}}\vartriangle {{t}_{m}}………..(2)$
Разделение $(2) $ на $(1)$ получаем
$\begin{align}
  & \dfrac{H}{H}=\dfrac{M{{s}_{m}}\vartriangle {{t}_{m} }}{M{{s}_{w}}\vartriangle {{t}_{w}}} \\
 & или\dfrac{\vartriangle {{t}_{m}}}{\vartriangle {{t}_{w}}}=\dfrac{{{s}_{w}}}{{{s} _{m}}}>1 \\
\end{align}$
Поскольку ${{s}_{w}} > {{s}_{m}}$
Таким образом, повышение температуры молока будет выше так как удельная теплоемкость воды больше удельной теплоемкости молока.

Примечание:
Повышение температуры зависит от количества подведенного тепла, массы тела, а также от удельной теплоемкости материала. В этой задаче подведенная теплота и масса в обоих случаях равны. Таким образом, повышение температуры зависит только от удельной теплоемкости двух веществ. Если другие параметры также меняются, то мы должны учитывать и их. Также нам нужно поместить значения всех величин в одну и ту же систему единиц.

Недавно обновленные страницы

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А класс 11 по химии JEE_Main

Высокоэффективный метод получения бериллия 11 класс по химии JEE_Main

Какой из перечисленных сульфатов имеет самый высокий класс растворимости 11 по химии 902 JEE_Main Среди металлов Be Mg Ca и Sr 2 группы 11 класса химии JEE_Main

Какой из перечисленных металлов присутствует в зеленом цвете 11 класса химии JEE_Main

Для предотвращения окисления магния в электролитах 11 класса химии JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А 11 класс химии JEE_Main

Высокоэффективный метод получения бериллия 11 класса химии JEE_Main

Какой из следующих сульфатов имеет наивысший класс растворимости 11 по химии JEE_Main

Среди металлов Be Mg Ca и Sr группы 2 по химии 11 класса JEE_Main

Какой из следующих металлов присутствует в зеленом цвете 11 класса по химии JEE_Main

Для предотвращения окисления магния в электролитическом классе 11 химии JEE_Main

Тенденции сомнения

Жидкости и жидкости — удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость для некоторых широко используемых жидкостей и жидкостей приведена в таблице 2 ниже 9007 .

Для перевода единиц измерения используйте онлайн-конвертер единиц Удельная теплоемкость.

См. также табличные значения удельной теплоемкости газов, пищевых продуктов и пищевых продуктов, металлов и полуметаллов, обычных твердых и других обычных веществ, а также значения молярная удельная теплоемкость обычных органических веществ и неорганических веществ.

5 Ace0117 2,15

Промасленный

. 0118

Product	Specific Heat — c p —
	(kJ/(kg K))	(Btu/(lb o F) ) (Ккал/кг o C)
Уксусная кислота	2,043	0,49
0,51
Алкоголь, этил 32 O F (этанол)	2,3	0,548
Алкоголь, etyl 104
Алкоголь, etyl 104
, etyl 104
, etyl 104 .
.	Спирт метиловый. 40 — 50 o F	2,47	0,59
Спирт метиловый. 60 — 70 o F	2,51	0,6
Спирт пропиловый	2.37	0.57
Ammonia, 32 o F	4.6	1.1
Ammonia, 104 o F	4.86	1.16
Ammonia, 176 o F	5.4	1.29
Ammonia, 212 o F	6.2	1.48
Ammonia, 238 o F	6.74	1.61
Aniline	2.18	0.514
Asphalt, liquid	2.09	0.5
Benzene, 60 o F	1.8	0.43
Benzene, 150 o F	1. 92	0.46
Benzine	2.1
Benzol	1.8	0.43
Bismuth, 800 o F	0.15	0.0345
Bismuth, 1000 o F	0.155	0.0369
Bismuth, 1400 o F	0.165	0.0393
Bromine	0.47	0.11
n-Butane, 32 o F	2.3	0.55
Calcium Chloride	3.06	0.73
Carbon Disulfide	0.992	0.237
Carbon Tetrachloride	0.866	0.207
Castor Oil	1.8	0.43
Chloroform	1.05	0.251
Цитроновое масло	1,84	0,44
Декан	2,21	0,528
Diphenylamine	1. 93	0.46
Dodecane	2.21	0.528
Dowtherm	1.55	0.37
Ether	2.21	0.528
Ethyl ether	2.22	0,529
Этиленгликоль	2,36	0,56
Дихлордифторметан R-12 насыщенный -40 o F	0.88	0.211
Dichlorodifluoromethane R-12 saturated 0 o F	0.91	0.217
Dichlorodifluoromethane R-12 saturated 120 o F	1.02	0.244
Мазут мин.	1,67	0,4
Мазут макс.	2,09	0,5
Бензин	2.22	0.53
Glycerine	2.43	0.576
Heptane	2. 24	0.535
Hexane	2.26	0.54
Hydrochlor acid	3.14
Йод	2,15	0,51
Керосин	2,01	0,48
1.84	0.44
Light Oil, 60 o F	1.8	0.43
Light Oil, 300 o F	2.3	0.54
Mercury	0.14	0,03
Метиловый спирт	2,51
Молоко	3,93	0,94
NAFHTHALE0118	0.41
Nitric acid	1.72
Nitro benzole	1.52	0.362
Octane	2.15	0.51
Oil, Castor	1. 97	0.47
Масло оливковое	1,97	0,47
Масло минеральное	1,67	0,4
1.8
Oil, vegetable	1.67	0.4
Olive oil	1.97	0.47
Paraffin	2.13	0.51
Perchlor ethylene	0.905
Петролеум	2,13	0,51
Петролейный эфир	1,76	98 80118	1.43	0.34
Potassium hydrate	3.68	0.88
Propane, 32 o F	2.4	0.576
Propylene	2.85	0.68
Пропиленгликол	2,5	0,60
Сезервие	1,63	0,39
СОД, 200 O F
, 200 O F
, 200 O F
, 200 O	1.38	0.33
Sodium, 1000 o F	1.26	0.3
Sodium hydrate	3.93	0.94
Soya bean oil	1.97	0.47
Кислота серная концентрированная	1,38
Кислота серная	1,34
9 1,8117 8 80117 0.41
Trichlor ethylene	1.30
Tuluol	1.51	0.36
Turpentine	1.72	0.411
Water, fresh	4.19	1
Вода морская 36 o F	3,93	0,938
Ксилол	1,72	5	8 0,41	0851 1 кДж/(кг К) = 1000 Дж/(кг o Кл) = 0,2389 ккал/(кг o Кл) = 0,2389 БТЕ/(фунт 90 90 1092 м м ) T( o C) = 5/9[T( o F) — 32] Для перевода единиц измерения используйте онлайн-конвертер единиц Удельная теплоёмкость. Главная Карта Сайта Home Blog Home Blog Home Blog