§ 8. Кількість теплоти. Розрахунок кількості теплоти при нагріванні чи охолодженні тіла

Кількість теплоти — це величина енергії, яка передана системі в процесі теплообміну

Дослідимо, від чого залежить ця кількість теплоти. Для цього візьмемо воду масою ш. Визначимо її початкову температуру за допомогою термометра.

Запишемо показ термометра ί_χ. За допомогою нагрівана воду нагріємо. Виміряємо знову її температуру. Вона стала t₂. Отже, вода нагрілася на Δί = t₂— ti г радусів.

Повторимо дослід із тим же тілом (водою), що має таку ж початкову температуру , як і у попередньому досліді. Нагріватимемо тіло вдвічі довше. Якщо будемо користуватися тим же нагрівачем, тобто за кожну одиницю часу передаватимемо тілу ту саму кількість теплоти, то побачимо, що температура тіла зросла вдвічі, порівнюючи з попереднім дослідом:

Ati ⁼ 2 Δί.

Змінимо умови досліду.

Візьмемо два тіла з однакової речовини з масами //I₁ і т₂, причому нехай т₂ = 2 Hi₁ і (це може бути склянка і півсклянки води). Змінимо за допомогою того самого нагрівана температуру тіл на однакову величину.

Побачимо, що для тіла масою т₂ потрібно буде у два рази більше часу.

Отже, кількість теплоти, яка необхідна для підвищення температури тіла на певне число градусів, пропорційна масі цього тіла.

Загальний висновок: кількість теплоти, надана тілу, прямо пропорційна масі цього тіла і різниці температур:

Q = cmAt, де с (це) — коефіцієнт пропорціональ-ності.

Лабораторна робота Ml Вивчення теплового балансу за умов змішуванні води різної температури

Мета роботи:    визначити температуру при

змішуванні води, взятої при різній температурі.

Прилади і матеріали: калориметр (мал. 21), термометр, мірний циліндр, склянки з холодною та гарячою водою, паличка для розмішування води.

Хід роботи

1.    Відміряйте мірним циліндром 100—120 мл холодної води. Ви знаєте, що маса її дорівнює відповідно 100—120 г (ш_х).

2.    Вилийте холодну воду в калориметр та виміряйте її температуру t_x. Дані занесіть в таблицю.

3.    Відміряйте мірним циліндром 90-100 мл гарячої води (маса її тг — 90—100 г). Виміряйте температуру гарячої води ί_Γ. Дані занесіть у таблицю.

5.    При наявності часу дослід повторіть.

Порівняйте кількість теплоти, що втратила гаряча

вода і отримала холодна вода:

Q_T=cm_r(t_r-tJ    Q_k= с m_x(t_c - t_K).

Коефіцієнт пропорційності в цих формулах називається питомою теплоємністю.

6.    Зробіть висновок.

Частину внутрішньої енергії, яку тіло набуває чи втрачає при теплопередачі, називають кількістю теплоти. Кількість теплоти, отримана чи віддана тілом, залежить від речовини, маси тіла і від зміни його температури. Вимірюється у джоулях.

1. Що таке кількість теплоти? 2. Від чого залежить кількість теплоти, передана тілом іншим тілам? 3. Якими одиницями вимірюється кількість теплоти?

? 1. Щоб нагріти півтора літри води на 80° потрібно затратити 504 кДж теплоти. На яку висоту можна підняти вантаж масою 50 кг за рахунок цієї енергії? 2. Від чого залежить коефіцієнт пропорційності у формулі Q = CmAt залежить від роду речовини? Чи може бути він однаковим для різних речовин?

Це матеріал з підручника Фізика 8 клас Гуз