Удельная теплоемкость

Удельная теплоёмкость

разработал: Дубоделов Сергей Иванович

учитель физики МБОУ СОШ №70 г.Томска

Как уже говорилось на прошлом уроке, такая величина, как количество теплоты, зависит от массы тела, разности температур и природы вещества этого тела. Вот именно род вещества характеризуется такой величиной, как удельная теплоемкость. Рассмотрим то, как удельная теплоемкость характеризует вещество, на примерах.

Пример 1.

Представим, что необходимо нагреть 1 кг воды на. Для этого, естественно понадобится определенное количество теплоты. Вот это количество теплоты и будет определять удельную теплоемкость воды, а в общем удельную теплоемкость любого вещества (рис. 1). Например, для такого нагрева воды нам потребуется 4200 Дж теплоты.

Пример 2.

Если рассмотреть нагревание 1 кг какого-либо другого вещества на , например стали или железа, то потребуется уже другое количество теплоты, оно и будет являться удельной теплоемкостью для этого вещества (рис. 2). Для свинца понадобится в таком случае 130 Дж теплоты.

ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ

Введем формулу для расчета удельной теплоемкости:

Обозначения:

С - удельная теплоемкость вещества, ;

m - масса тела, кг;

  - изменение температуры тела, ;

Q   - количество теплоты, Дж.

Таблица удельных теплоемкостей

возврат

Определение.

Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для того, чтобы изменить его температуру на 1⁰C , называется удельной теплоемкостью вещества.

Калориметр

Калориметр (от лат. calor – тепло и metor – измерять) – прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в каком-либо физическом, химическом или биологическом процессе. Термин «калориметр» был предложен А. Лавуазье и П. Лапласом.

Состоит калориметр из крышки, внутреннего и внешнего стакана. Очень важным в конструкции калориметра является то, что между меньшим и большим сосудами существует прослойка воздуха, которая обеспечивает из-за низкой теплопроводности плохую теплопередачу между содержимым и внешней средой. Такая конструкция позволяет рассматривать калориметр как своеобразный термос и практически избавиться от воздействий внешней среды на протекание процессов теплообмена внутри калориметра.

ТАБЛИЦА

Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.

Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.

Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой 20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С? (плотность масла – 900 кг/м 3 )

Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?

Задача 5. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей передать количество теплоты, равное 100 Дж? Вместимость стакана 200 см3.