§ 11. Кількість теплоти.

Тут ти дізнаєшся, що енергію, яка переходить від тіла до тіла при теплопередачі без виконання механічної роботи можна розрахувати, знаючи фізичні властивості речовини.

У скляну посудину заллємо воду і опустимо в неї термометр. Після того, як посудину опустимо в гарячу воду, термометр покаже поступове збільшення температури. Отже, внутрішня енергія води в посудині почне зростати. Якщо ж поміряти температуру води в посудині, то можна помітити, що вона буде зменшуватися. Це буде свідченням того, що і внутрішня енергія води в посудині також буде зменшуватися. Енергія від води в перейшла до води в посудині. Подібне будемо спостерігати і тоді, коли замість колби з водою використаємо будь-яке інше тіло. Енергію, яка при теплопередачі перейшла від гарячого тіла до холодного без виконання механічної роботи, називають кількістю теплоти.

Фізичну величину, яка характеризує теплопередачу і дорівнює зміні внутрішньої енергії тіла без виконання роботи, називають кількістю теплоти.

Кількість теплоти як фізична величина позначається латинською літерою Q. Одиницею вимірювання кількості теплоти як і енергії є джоуль (скорочено Дж).

Кількість теплоти можна розрахувати, якщо допустити, що енергія до тіла надходить рівномірно. Зміну ж внутрішньої енерегії легко визначити за показами термометра.

Заллємо у склянку деяку рідину певної маси. Опустимо її у велику посудину з гарячою водою, температура якої буде підтримуватися під час досліду сталою і вищою, ніж у рідини в склянці. Для спостереження за зміною внутрішньої енергії склянках використаємо однакові термометри.

Через деякий час після занурення склянки стане помітно, що вода у ній почне нагріватися - її температура по-

ступово почне збільшуватися (мал. 42). Враховуючи, що енергія в склянку надходила поступово, можна зробити висновок, що зміна температури тіла залежть від кількості теплоти, яка на дійшла в тіло.

Зміна температури тіла пропорціональ-на кількості теплоти і обернено про-порціональна масі тіла.

Af- Q

Опустимо в ванну з гарячою водою дві склянки з рідиною різної маси (мал. 43).

У цьому випадку нагрівання буде відбуватися з різною швидкістю (мал. 44).

Швидше буде зростати температура рідини в посудині з меншою кількістю рідини, а в другій посудині, де маса рідини більша, температура зростатиме повільніше. Отже, за однакових умов зміна температури At обернено пропорціональ-на масі тіла:

Чисельні дослідження показали, що отримані залежності для обраної речовини мають однакові коефіцієнти про-порціональності незалежно від маси і кількості теплоти. Тому таку залежність зміни температури від кількості теплоти і маси можна записати формулою:

Записану залежність можна прочитати так: зміна температури тіла пронорціональна кількості теплоти і обернено нропорці-ональна масі тіла.

Кінцевим результатом усіх термометричних розрахунків, як правило, є кількість теплоти.

Тому остаточно рівняння (калориметричне) традиційно має вигляд:    ,

Q - cm Af- cm (V-V).

= cm (t., -I. )

Кількість теплоти, підданої чи отриманої даним тілом при теплопередачі, пропорціональна масі тіла та зміні його температури.

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Савченко