Gazmarket59.ru

Газ Маркет 59
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем измеряется количество теплоты выделяемое током единица

Какими единицами измерения внутренней энергии количество теплоты.

На этой странице находится вопрос Количество теплоты, отводимое в единицу времени?, относящийся к категории Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 5 — 9 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

1 задача на фото 2 задача Малый поршень гидравлического пресса площадью S1 = 2смквадратных под действием силы опустился на h1 = 16см. Площадь большого поршня S2 = 8смквадратных. Определите : а) вес груза, поднятого поршнем, если на малый поршень де..

Место элемента в таблице Менделеева определяется зарядовым числом, а от него зависят и химические свойства.

Любой химический элемент может быть ионом когда отдает или принимает электроны. По таблице ДИМ. — в принципе определить можно, но точнее определяют по химической реакции. А так надо знать принимает х. Э. электроны или отдает. Можно определить по..

Ищешь длину окружности «х» через радиус (1м) 60 / 15 = 4 (наш коэффициент) у (путь стрелки) = длина окружности / коэффициент, тоесть х / 4.

1)80 см = 60 Н ? = 240 80 * 40 = 60 / х х = 80 * 40 / 60 х = 30 2)350 кН = 350000 Н 4100 кВт = 4100000 Вт 33 км = 33000 м 3) длина рычага равна 10м, это значит : сумма длин плеч равно 1м. L(1) + L(2) = 11 м (1) рычаги находятся в равновесии, это зн..

От того что расстояние между частицами увеличивается при нагревании, а уменьшается при охлаждении.

Ответ ответ ответ ответ ответ.

A = I * U * t, где : A — работа тока, Дж I — сила тока, А U — напряжение на участке цепи, В t — время, в течение которого эл. Ток совершал работу, с Учитывая U = I * R, получим : A = I²Rt = U²t / R Так как резисторы соединены последовательно, то R =..

P = pgh = 1030 * 0, 85 * 10 = 8755.

Получается надо провести перпендикуляр к точке соприкосновения с линзой и вести через фокус.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость»

Нам с вами уже известно любое тело обладает внутренней энергией, которая представляет собой сумму кинетической энергии теплового движения частиц тела, и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

А изменить внутреннюю энергию тела можно двумя способами — это путём совершения механической работы и теплопередачей.

Мы знаем, что мерой изменения внутренней энергии при совершении работы является величина этой работы. Тогда возникает логичный вопрос: а с помощью какой величины можно охарактеризовать изменение внутренней энергии тела при теплопередаче?

Такой величиной является количество теплоты.

Количество теплоты — это скалярная физическая величина, которая равна изменению внутренней энергии тела в процессе теплопередачи без совершения механической работы.

Обозначается количество теплоты буквой «Q». А единицей её измерения в СИ является Дж.

Наверняка вы слышали и о такой единице измерения теплоты, как калория или килокалория. Откуда же она взялась? Всё дело в том, что измерять количество теплоты учёные начали давно, ещё за долго до введения понятия энергии. Поэтому практически все учёные восемнадцатого и первой половины девятнадцатого века рассматривали теплоту не как изменение внутренней энергии тела, а как особое вещество — теплород. Теплородом называлась особая жидкость, которая, по их мнению, могла перетекать от одного тела к другому. Так, например, считалось, что если происходит нагревание тела, то теплород в него вливается. Если же тело охлаждалось — то, наоборот, считали, что теплород выливается из тела.

Читайте так же:
Переменный ток сравнивают с постоянным по тепловому действию

При этом, по их мнению, теплород обладал объёмом, так как при увеличении температуры, тела расширяются. Однако в данной теории был и существенный недостаток: если теплород — это вещество, то тела при нагревании должны бы увеличиваться в массе. Однако многочисленные опыты показывали, что масса тела при нагреваниях не изменялась. Тогда теплород стали считать невесомой жидкостью.

Теорию теплорода поддерживали многие учёные того времени, кроме Дж. Джоуля, который, на основании проведённых серии экспериментов, пришёл к выводу о том, что такого вещества, как теплород, не существует. И что теплота — это мера изменения кинетической энергии движущихся частиц тела и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Однако введённая на основании теории теплорода единица количества теплоты — калория, дожила и до наших дней.

1 кал — это количество теплоты, которое необходимо затратить, чтобы нагреть 1 г воды на 1 о С.

1 кал = 4,1868 Дж

Давайте с вами выясним, от чего же зависит количество теплоты? Ответим на этот вопрос, проведя серию небольших экспериментов.

Для начала, возьмём два одинаковых сосуда. В один из них нальём 200 г воды, а в другой 500 г. И удостоверимся в том, что в обоих сосудах начальная температура воды равная. Поместим под сосуды две абсолютно одинаковые спиртовки и зажжём их.

По истечении нескольких минут мы заметим, что вода в первом сосуде нагреется на большее число градусов, чем во втором, хотя оба сосуда получили одно и тоже количество теплоты.

Таким образом, чем больше масса тела, тем большее количество теплоты требуется к нему подвести для нагревания на одно и тоже число градусов.

Соответственно, если тело охлаждается, то оно будет отдавать тем больше теплоты, чем больше его масса. Конечно же речь идёт о телах из одного и того же вещества, и нагреваются они или остывают на одно и то же число градусов.

Значит, количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревание тела, прямо пропорционально массе этого тела.

Внесём некоторые изменения в опыт. Будем нагревать на одинаковых спиртовках в одном сосуде 200 г воды от 20 о С до 50 о С. А в другом, таком же сосуде, — 200 г воды от 20 о С до 80 о С. По секундомеру будем следить за временем нагревания воды в обоих сосудах.

На нагревание воды на 30 о С уходит почти в 2 раза меньше времени, чем на нагревание такой же массы воды на 60 о С. Значит, количество теплоты, которое тратится на нагревание воды на 30 о С, меньше, чем то, которое нам необходимо затратить для нагревания той же массы воды, но на 60 о С.

Таким образом, можем сделать вывод о том, что количество теплоты прямо пропорционально изменению температуры тела.

Но только ли от массы и разности температур зависит количество теплоты? И вновь вернёмся к опыту. Опять берём два одинаковых сосуда. Но теперь, в один из них нальём, например, 500 г воды, а во второй — такое же количество растительного или подсолнечного масла. И вновь будем нагревать их на одинаковых спиртовках.

Читайте так же:
Как возникает тепловой ток

Через некоторое время измерим температуры жидкостей в обоих сосудах. Заметим, что, получив за одинаковый промежуток времени от нагревателя равное с водой количество теплоты, масло нагрелось сильнее.

Следовательно, чтобы температура жидкостей в обоих сосудах была равной, воде нужно передать больше теплоты, чем маслу. Значит, количество теплоты, которое необходимо затратить для увеличения температуры тела, зависит от рода вещества, из которого это тело сделано.

Эта зависимость характеризуется величиной, которая называется удельной теплоёмкостью вещества.

Удельная теплоёмкость вещества — это физическая скалярная величина, равная количеству теплоты, которое нужно сообщить телу массой 1 кг для его нагревания на 1 о С.

Следует помнить о том, что такое же количество теплоты отдаёт тело массой 1 кг при своём охлаждении на 1 о С.

Удельная теплоёмкость обозначается буквой «c». Из определения следует, что единицей удельной теплоёмкости является .

Значения удельной теплоёмкости веществ определяют экспериментально.

Как видно из таблицы, жидкости имеют большую удельную теплоёмкость, чем металлы. Самую большую удельную теплоёмкость, из приведённых в таблице веществ, имеет вода: на нагревание 1 кг воды на 1 о С необходимо затратить 4200 Дж теплоты.

Таким образом, количество теплоты, которое затрачивается на нагревание тела зависит от трёх факторов: массы тела, рода вещества, из которого изготовлено тело, и разности температур в конечном и начальном состояниях:

Эта же формула позволит рассчитать количество теплоты, которое выделяет тело при охлаждении. Но так как конечная температура остывшего тела меньше его начальной температуры, то выделяемое телом количество теплоты будет выражается отрицательным числом. Знак «−» будет указывать нам на то, что внутренняя энергия тела уменьшается.

При теплообмене двух или нескольких тел абсолютное значение количества теплоты, которое отдало более нагретое тело, равно количеству теплоты, которое было получено телом, более холодным:

Это равенство называется уравнением теплового баланса и выражает закон сохранения энергии. Оно справедливо при отсутствии потерь теплоты.

Свойства электрического тока

Когда электрический ток проходит через металлический проводник, его электроны постоянно сталкиваются с различными посторонними частицами. Это могут быть обычные нейтральные молекулы или молекулы, потерявшие электроны. Электрон в процессе движения может отщепить от нейтральной молекулы еще один электрон. В результате, его кинетическая энергия теряется, а вместо молекулы происходит образование положительного иона. В других случаях электрон, наоборот, соединиться с положительным ионом и образовать нейтральную молекулу.

В процессе столкновений электронов и молекул происходит расход энергии, в дальнейшем превращающейся в тепло. Затраты определенного количества энергии связаны со всеми движениями, во время которых приходится преодолевать сопротивление. В это время происходит превращение работы, затраченной на преодоление сопротивления трения, в тепловую энергию.

Сопротивление в электрических проводниках обладает теми же качествами, как и у обычного сопротивления. Для того чтобы провести ток через проводник, источником тока затрачивается определенное количество энергии, превращающейся в тепло. Данное превращение как раз и отражает закон Джоуля – Ленца, известного также, как закон теплового действия тока.

Высшая и низшая теплота сгорания топлива

Измеренная теплота сгорания топлива зависит от того, что происходит с водой во время сгорания. Напомним, что на образование пара нужно израсходовать много тепла и что при превращении водяного пара в жидкое состояние выделяется большое количество тепла. Если при сгорании топлива и измерении его характеристик вода остается в парообразном состоянии, значит, она содержит тепло, которое не будет измерено. Таким образом, будет измерена только чистая энергия, содержащаяся в топливе. Говорят, что при этом измеряется низшая теплота сгорания топлива. Если же при измерении (или эксплуатации двигателя) вода полностью конденсируется из парообразного состояния и охлаждается до исходной температуры топлива до начала его горения, будет измерено существенно большее количество выделенного тепла. При этом говорят, что измеряется высшая теплота сгорания топлива. Следует учесть, что двигатель внутреннего сгорания не может использовать дополнительную энергию, которая выделяется при конденсации пара. Поэтому правильнее измерять низшую теплоту сгорания, что и делают многие изготовители при измерении расхода топлива двигателей. Однако американские производители часто указывают в характеристиках выпускаемых двигателей данные с учетом высшей теплоты сгорания. Разница между этими величинами для одного и того же двигателя составляет примерно 10%. Это не очень много, но приводит к путанице, если в технических характеристиках двигателя не указан метод измерения.

Читайте так же:
Выключатель для теплого пола devi

Отметим, что высшая и низшая теплота сгорания относятся только к видам топлива, содержащим водород, например, к бензину или дизельному топливу. При сгорании чистого углерода или монооксида углерода высшую и низшую теплоту сгорания определить нельзя, так как эти вещества не содержат водорода и, следовательно, при их сгорании вода не образуется.

При сгорании топлива в двигателе реальная величина механической работы, выполненной в результате сгорания топлива, в большой мере зависит от самого двигателя. Бензиновые двигатели в этом отношении менее эффективны по сравнению с дизельными двигателями. Например, дизельные двигатели легковых автомобилей имеют КДП по энергии 30–40%, в то время аналогичная величина для бензиновых двигателей составляет только 20–30%.

Что такое люмен?

Светодиод излучает свет при прохождении через него электрического тока. Мощность (P, измеряется в ваттах), потребляемая светодиодом, равна произведению силы тока (I, измеряется в амперах) на падение напряжения (U, разность потенциалов между выводами светодиода, измеряется в вольтах). Формула для расчета мощности светодиода: P=I*U. Например, если через светодиод протекает ток, равный 0,1 А, а падение напряжения составляет 3 В, то мощность равна 3В*0,1А=0,3Вт.

Для измерения мощности светового потока также можно использовать ватты, но результат такого измерения не дает наглядной картины. Дело в том, что глаз проявляет разную чувствительность к световому излучению разных длин волн. При одинаковой мощности зеленый свет будет казаться ярче, чем темно-красный или фиолетовый. Для измерения световой мощности используется другая единица – люмен (Лм). Чтобы перевести люмены в ватты, используются специальные таблицы для различных видов ламп.

Люмен определяется как сила света определенного эталонного источника. В качестве эталонного источника взят белый свет, примерно соответствующий дневному, максимальной спектральной интенсивности длиной волны 555 нм при силе светового потока 683 люмена.

Мощность такого источника излучения составляет 1 Вт. Если условно принять, что вся электроэнергия на 100% преобразуется в свет (идеальные условия), то эффективность излучения составит примерно 680 Лм/Вт.

Теплообмен

Другим способом изменения внутренней энергии термодинамической системы является теплообмен.

Теплообмен — самопроизвольный процесс передачи внутренней энергии от тела с большей температурой телу с меньшей температурой без совершения работы.

Теплообмен между контактирующими телами называют теплопередачей. За счёт переданной при этом энергии увеличивается внутренняя энергия одного тела и уменьшается внутренняя энергия другого. Если, например, привести в соприкосновение два тела с разными температурами, то частицы более нагретого тела будут передавать часть своей кинетической энергии частицам менее нагретого тела. В результате внутренняя энергия одного тела уменьшается, а другого увеличивается.

Таким образом, при теплопередаче не происходит превращения энергии из одной формы в другую: часть внутренней энергии более нагретого тела передаётся менее нагретому.

Читайте так же:
Выключатель трехполюсный с электромагнитным тепловым или комбинированным расцепителем

Количество теплоты и удельная теплоёмкость

Количественной мерой энергии, сообщённой телу (или отданной им) в процессе теплообмена, является количество теплоты.

В СИ единицей количества теплоты Q является джоуль (Дж). Иногда для измерения количества теплоты используют внесистемную единицу — калорию

Если процесс теплообмена не сопровождается изменением агрегатного состояния вещества, то

где — масса тела; — разность температур в конце и в начале процесса теплообмена; с — удельная теплоёмкость вещества — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое получает вещество массой 1 кг при увеличении его температуры на 1 К. Удельную теплоёмкость измеряют в джоулях, деленных на килограмм, кельвин

Удельная теплоёмкость зависит от свойств данного вещества и, как показывает опыт, в достаточно большом интервале температур практически не изменяется. Однако удельная теплоёмкость газа зависит от того, при каком процессе (изобарном или изохорном) осуществляется теплообмен.

Интересно знать:

Физическая величина, равная произведению массы тела на удельную теплоёмкость вещества, носит название теплоёмкость тела. Обозначают теплоёмкость С и измеряют в джоулях, деленных на кельвин Теплоёмкость в отличии от удельной теплоёмкости, является тепловой характеристикой тела, а не вещества.

Удельная теплота плавления

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, необходимому для превращения кристаллического вещества массой 1 кг, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называют удельной теплотой плавления Эту величину измеряют в джоулях, делённых на килограмм Для плавления тела массой предварительно нагретого до температуры плавления, ему необходимо сообщить количество теплоты При кристаллизации тела такое же количество теплоты выделяется:

Удельная теплота парообразования

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, которое необходимо передать жидкости массой 1 кг, находящейся при температуре кипения, для превращения её при постоянной температуре в пар, называют удельной теплотой парообразования L. Единицей измерения этой величины является джоуль, делённый на килограмм Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой предварительно нагретой до температуры кипения, в пар, определяют по формуле Конденсация пара сопровождается выделением количества теплоты

Удельная теплота сгорания топлива

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, выделяющемуся при полном сгорании топлива массой 1 кг, называют удельной теплотой сгорания топлива и измеряют в джоулях, делённых на килограмм Количество теплоты, выделившееся при полном сгорании некоторой массы топлива, определяют по формуле

Это количество теплоты передаётся телам, образующим термодинамическую систему, и по отношению к ним является положительной величиной.

Примеры решения задач

Пример №1

На рисунке 77 представлен график зависимости абсолютной температуры нагреваемого тела от переданного ему количества теплоты. Воспользовавшись таблицей на с. 84, определите вещество, из которого изготовлено тело, если его масса

Решение:

Для того чтобы определить вещество, из которого изготовлено тело, найдём его удельную теплоёмкость с. Анализируя график, делаем вывод, что при нагревании тела от температуры до температуры ему было передано количество теплоты которое можно рассчитать по формуле

Следовательно, удельная теплоёмкость вещества

Полученное значение удельной теплоёмкости соответствует олову.

Ответ: — олово.

Пример №2

В налитую в сосуд воду, масса которой и температура добавили некоторое количество льда при температуре Определите массу льда, если после достижения теплового равновесия температура содержимого сосуда Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь. Удельная теплоёмкость воды льда удельная теплота плавления льда

Решение:

Пренебрегая потерями энергии в окружающую среду, учитываем только обмен энергией между входящими в систему телами. Рассмотрим тепловые процессы, происходившие в системе:
1) нагревание льда от температуры до температуры плавления
2) таяние льда:
3) нагревание воды, появившейся при таянии льда, от температуры до температуры
4) остывание тёплой воды массой от температуры до температуры Составим уравнение теплового баланса: или

Читайте так же:
Тяговые двигатели переменного тока тепловоза

Откуда масса льда:

Ответ:

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Удельная теплоемкость 8 класс Джураевой Шаходат Шадмановна ГБОУ школы № 561 Калининского района города Санкт — Петербург .

Повторение пройденного : Назовите способы изменения внутренней энергии тела? Какой процесс называется теплопередачей? Назовите виды теплопередачи Приведите примеры Какой процесс называется теплопроводностью?

В каких средах возможна теплопроводность? Одинакова ли теплопроводность у различных веществ? Какой процесс называется конвекцией? В каких средах возможна конвекция? От чего зависит скорость конвекции? Какой процесс называется излучением. Какие особенности это вид теплопередачи вами известны?

Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты. Обозначение: Q

Единицы измерения: джоуль (Дж) (кДж) калория (кал) 1 кал=4,19 Дж 1 ккал= 4190 Дж ≈ 4,2 кДж Калория – это количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1 г воды на 1 °C .

Как выяснить зависимость количества теплоты, переданного веществу от массы этого вещества? Эксперимент 1 1. Наливаем воду в колбы: во вторую в 2 раза больше, чем в первую. 2. В лапках штативов закрепим колбы 3. Начальную температуру жидкости измеряем в каждой колбе 4. Зажигаем спиртовки. 5. Начинаем нагревать колбы. 6. Через 2 минуты измеряем температуру в каждой колбе. 7. Выводы фиксируем в тетради.

Что выяснили? Зависимость количества теплоты, переданного веществу от массы этого вещества: m 1 t 2 ( время ) Δ t 1 = Δ t 2 ( температура) m 1 = m 2 Q 1 > Q 2 Вывод: количество теплоты, которое необходимо для нагревания(охлаждения) тела зависит от рода вещества. 1 2 Q

от рода вещества

Обозначается с= [ Дж/кг ·° С ] Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 º С, называется удельной теплоемкостью вещества . Что такое «Удельная теплоемкость вещества?»

Удельная теплоемкость стали ровна 500 Дж/кг ·° С. Это означает, что для нагревание (охлаждении) стали m = 1 кг на 1 º С необходимо количество теплоты, равное 500 Дж. Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна. например, у воды с = 4200 Дж/кг ·° С; у льда с = 2100 Дж/кг ·° С

Расчет количества теплоты Величина Обозначение Единицы измерения Количество теплоты Q Дж Удельная теплоемкость с Дж/кг· о С Масса m кг Начальная температура t 1 о С Конечная температура t 2 о С Разность температур Δt о С

Закрепление Что такое количество теплоты? В чем измеряется? От чего зависит количество теплоты? Что называется удельное теплоемкость вещества? Что является единицей удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/кг ·° С. Что это означает?

Закрепление Чему равна удельная теплоемкость цинка, кирпича, воды? Какое количество теплоты надо сообщить этим веществам массой 1 кг, чтобы нагреть на 1 º С. Вычислить количества теплоты (в калориях и килокалориях) необходимое для нагревания на 1 °C воды, масса которой 3; 4 кг.

Релаксация Что тебе больше всего понравилось? Что тебе не понравилось? Твои предложения

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector