Pokud se dotýkají objekty s různými teplotami, teplo se přirozeně přesouvá z objektu s vyšší teplotou na objekt s nižší teplotou. Přenos tepla se zastaví, jakmile oba objekty dosáhnou tepelné rovnováhy . Lze říci, že přenos tepla způsobuje změnu teploty objektů, které jsou v kontaktu. Na základě tohoto stručného vysvětlení lze vyvodit závěr, že teplo (Q) souvisí s objektem a změnou teploty (ΔT) tohoto objektu. Každý objekt má hmotnost (m) a liší se i typ objektu.
Odvození vzorce pro výpočet tepla v tomto článku je provedeno uvažováním. Platnost tohoto uvažování můžete dokázat na základě svých každodenních zkušeností nebo provedením experimentu.
Vztah mezi teplem (Q) a změnou teploty (delta T)
Jsou dvě nádoby naplněné vodou o stejném objemu. Voda se ohřívá pomocí dvou různých hořáků. Plamen na jednom hořáku je nižší, zatímco plamen na druhém hořáku je vyšší. Pokud se obě zahřívají deset minut, která nádoba je teplejší? Pokud jste někdy ohřívali vodu, souhlasíte s tím, že voda ohřátá na sporáku s vyšším plamenem je teplejší (konečná teplota vody je vyšší nebo je větší změna teploty).
Plamen představuje množství tepla (Q). Malý plamen má málo tepla, velký plamen má více tepla. Když je tepla málo, je změna teploty malá. Když je tepla hodně, je změna teploty velká. Čím více tepla, tím větší je změna teploty. Lze usoudit, že množství tepla (Q) je úměrné změně teploty objektu.
Vztah mezi teplo (Q) a hmotnost objektu (m)
Jsou zde dvě nádoby naplněné vodou o různé hmotnosti, jedna nádoba je naplněna větším množstvím vody, druhá nádoba je naplněna menším množstvím vody. Voda se ohřívá pomocí dvou kamen se stejným plamenem. Pokud se obě zahřívají deset minut, která voda v nádobě je teplejší? Pokud jste někdy ohřívali vodu, souhlasíte s tím, že voda v menším množství vody je teplejší (konečná teplota vody je vyšší nebo je větší změna teploty). Aby se u většího množství vody změnila teplota stejně jako u menšího množství vody, musí se zvětšit plamen, který ohřívá více vody.
Množství vody představuje hmotnost vody (m). Velikost plamene představuje množství tepla. Lze usoudit, že množství tepla (Q) je úměrné změně teploty objektu. Čím více vody, tím více tepla je potřeba ke zvýšení teploty vody.
Vztah mezi teplem (Q) a typem objektu ( c )
Pokud zahříváte železnou tyč a skleněnou tyč stejné velikosti současně stejným plamenem, která se zahřeje rychleji, železo nebo sklo? Železo se samozřejmě zahřeje rychleji. Lze konstatovat, že teplo potřebné ke zvýšení teploty předmětu je úměrné typu předmětu.
Tři výše uvedená srovnání jsou sloučena do rovnice:
Toto je vzorec nebo rovnice tepelné energie.
Informace: Q = teplo (Joule), m = hmotnost tělesa (kg), c = měrné teplo tělesa (J/kg Co), delta T = změna teploty (°Co nebo K)
1. Pět kilogramů ledu o teplotě -22 ° C se zahřívá, dokud se veškerý led neroztaje při teplotě 0 ° C. Pokud je skupenské teplo ledu 333 kJ/kg a měrné teplo ledu je 2100 J/kg C₂ , pak je potřebné množství tepla ...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
cca 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Diskuse
Je známo:
Hmotnost ledu (m) = 5 kg
Počáteční teplota (T) = -22 ° C
Latentní teplo ledu (L) = 333 kJ/kg = 333 000 J/kg
Měrná tepelná kapacita ledu (c) = 2100 J/kg C₂O
Otázka: Potřebné množství tepla (Q)
Džaváb:
Postup 1: zvýšení teploty ledu z -22 ° C na 0 ° C
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 Joulů
Postup 2: rozpusťte veškerý led do vody
Q = m L = (5)(333 000) = 1 665 000 J
Celkové teplo = 231 000 J + 1 665 000 J = 1 896 000 J = 1 896 kJ
Správná odpověď je E.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky SBMPTN
