Калі аб'екты з рознай тэмпературай датыкаюцца адзін з адным, цяпло натуральным чынам пераходзіць ад аб'екта з больш высокай тэмпературай да аб'екта з больш нізкай тэмпературай. Цеплаперадача спыняецца, як толькі два аб'екты дасягаюць цеплавой раўнавагі . Можна сказаць, што цеплаперадача выклікае змяненне тэмпературы аб'ектаў, якія датыкаюцца. Зыходзячы з гэтага кароткага тлумачэння, робіцца выснова, што цяпло (Q) звязана з аб'ектам і змяненнем тэмпературы (ΔT) гэтага аб'екта. Кожны аб'ект мае масу (m), і тып аб'екта таксама адрозніваецца.
Вывад формулы цеплатворнасці ў гэтым артыкуле робіцца шляхам разважанняў. Вы можаце даказаць слушнасць гэтых разважанняў, абапіраючыся на свой паўсядзённы вопыт або правёўшы эксперымент.
Суадносіны паміж цеплынёй (Q) і зменай тэмпературы (дэльта Т)
Ёсць дзве ёмістасці, напоўненыя вадой аднолькавай масы. Вада награваецца з дапамогай дзвюх розных гарэлак. Полымя на адной гарэлцы ніжэйшае, а на другой — вышэйшае. Калі абедзве гарэлкі награваць на працягу дзесяці хвілін, якая ёмістасць гарачэйшая? Калі вы калі-небудзь награвалі ваду, вы пагодзіцеся, што вада, нагрэтая на пліце з больш моцным полымем, гарачэйшая (канчатковая тэмпература вады вышэйшая або змяненне тэмпературы большае).
Полымя прадстаўляе колькасць цяпла (Q). Малое полымя мае мала цяпла, вялікае полымя — больш цяпла. Калі цяпла мала, змяненне тэмпературы невялікае. Калі цяпла шмат, змяненне тэмпературы вялікае. Чым больш цяпла, тым большае змяненне тэмпературы. Можна зрабіць выснову, што колькасць цяпла (Q) прапарцыйная змене тэмпературы аб'екта.
Сувязь паміж цеплыня (Q) і маса аб'екта (м)
Ёсць дзве ёмістасці, напоўненыя вадой рознай масы: адна ёмістасць напоўнена большай колькасцю вады, другая — меншай. Вада награваецца з дапамогай дзвюх пліт з аднолькавым полымем. Калі абедзве награваць дзесяць хвілін, якая вада ў ёмістасці гарачая? Калі вы калі-небудзь награвалі ваду, то пагодзіцеся, што вада ў меншай колькасці вады гарачая (канчатковая тэмпература вады вышэйшая або змяненне тэмпературы большае). Каб большая колькасць вады зведала такое ж змяненне тэмпературы, як і меншая колькасць вады, полымя, якое награвае большую колькасць вады, павінна быць павялічана.
Колькасць вады прадстаўляе масу вады (м). Памер полымя прадстаўляе колькасць цяпла. Можна зрабіць выснову, што колькасць цяпла (Q) прапарцыйная змене тэмпературы аб'екта. Чым больш вады, тым больш цяпла патрабуецца для павышэння тэмпературы вады.
Суадносіны паміж цеплынёй (Q) і тыпам аб'екта ( c )
Калі адначасова награваць жалезны брусок і шкляны брусок аднолькавага памеру, выкарыстоўваючы адно і тое ж полымя, што нагрэецца хутчэй, жалеза ці шкло? Вядома, жалеза нагрэецца хутчэй. Можна зрабіць выснову, што цяпло, неабходнае для павышэння тэмпературы аб'екта, прапарцыйнае тыпу аб'екта.
Тры прыведзеныя вышэй параўнанні аб'яднаны ў раўнанне:
Гэта формула або ўраўненне цеплаправоднасці.
Інфармацыя: Q = цеплаёмістасць (джоўль), m = маса аб'екта (кг), c = удзельная цеплаёмістасць аб'екта (Дж/кг Co), дэльта T = змена тэмпературы (Co або К)
1. Пяць кілаграмаў лёду пры тэмпературы -22 ° C награваюць, пакуль увесь лёд не растане пры тэмпературы 0 ° C. Калі схаваная цеплыня лёду складае 333 кДж/кг, а ўдзельная цеплаёмістасць лёду — 2100 Дж/кг°C , то неабходная колькасць цяпла ...
А. 1496 кДж
B. 1596 кДж
каля 1696 кДж
D. 1796 кДж
Э. 1896 кДж
Абмеркаванне
Вядома:
Маса лёду (м) = 5 кг
Пачатковая тэмпература (T) = -22 ° C
Схаваная цеплыня лёду (л) = 333 кДж/кг = 333 000 Дж/кг
Удзельная цеплаёмістасць лёду (c) = 2100 Дж/кг C₂O
Пытанне: Неабходная колькасць цяпла (Q)
Адказ:
Працэс 1: павысіць тэмпературу лёду з -22 ° C да 0 ° C
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 джоўляў
Працэс 2: растапіць увесь лёд у ваду
Q = м L = (5)(333 000) = 1 665 000 Дж
Агульная цеплаёмістасць = 231 000 Дж + 1 665 000 Дж = 1 896 000 Дж = 1 896 кДж
Правільны адказ — Э.
Крыніца пытання:
Пытанні па фізіцы SBMPTN
