Ja objekti ar atšķirīgu temperatūru saskaras viens ar otru, dabiski karstums pārvietojas no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu. Siltuma pārnešana apstājas pēc tam, kad abi objekti ir sasnieguši termiskais līdzsvarsVar teikt, ka siltuma pārnese izraisīt pārmaiņas temperatūra objekti, kas pieskaras viens otram. Pamatojoties uz šo īso skaidrojumu, tiek secināts, ka karstums (Q) ir attiecībās ar objekts boja temperatūras izmaiņas objekta (delta T). Katram objektam ir masa (m), un arī objektu veidi atšķiras.
Penurunāns siltuma formula Šajā darbā tiek izmantota spriešana. Jūs varat pierādīt šīs spriešanas patiesumu, balstoties uz savu ikdienas pieredzi, vai arī veikt eksperimentu.
Attiecības starp kplūsma (Q) un ptemperatūras izmaiņas (delta T)
Ir divi trauki, kas piepildīti ar vienādas masas ūdeni. Ūdens tiek sildīts, izmantojot divus dažādus degļus. Viena degļa liesma ir zemāka, bet otra degļa liesma ir augstāka. Ja abus silda desmit minūtes, kurš trauks ir karstāks? Ja kādreiz esat sildījis ūdeni, jūs piekritīsiet, ka ūdens, kas tiek sildīts, izmantojot plīti ar augstāko liesmu, ir karstāks (ūdens galīgā temperatūra ir augstāka jeb temperatūras izmaiņas ir lielākas).
Liesma attēlo siltuma daudzumu (Q). Mazai liesmai ir maz siltuma, lielai liesmai – vairāk siltuma. Ja siltuma ir maz, temperatūras izmaiņas ir mazas. Ja siltuma ir daudz, temperatūras izmaiņas ir lielas. Jo vairāk siltuma, jo lielākas temperatūras izmaiņas. Var secināt, ka siltuma daudzums (Q) ir proporcionāls objekta temperatūras izmaiņām.
Attiecības starp objekta siltums (Q) un masa (m)
Ir divi trauki, kas piepildīti ar ūdeni ar dažādu masu; vienā traukā ir vairāk ūdens, otrā – mazāk ūdens. Ūdens tiek sildīts, izmantojot divas plītis ar vienādu liesmu. Ja abus traukus karsē desmit minūtes, kurš ūdens traukā ir karstāks? Ja esat kādreiz sildījis ūdeni, tad jūs piekritīsiet, ka ūdens ar mazāku ūdens daudzumu ir karstāks (ūdens galīgā temperatūra ir augstāka jeb temperatūras izmaiņas ir lielākas). Lai ūdens ar mazāku ūdens daudzumu piedzīvotu tādu pašu temperatūras izmaiņu kā ūdens ar mazāku ūdens daudzumu, liesma, kas silda vairāk ūdens, ir jāpalielina.
Ūdens daudzums attēlo ūdens masu (m). Liesmas izmērs attēlo siltuma daudzumu. Var secināt, ka siltuma daudzums (Q) ir proporcionāls objekta temperatūras izmaiņām. Jo vairāk ūdens, jo vairāk siltuma ir nepieciešams, lai paaugstinātu ūdens temperatūru.
Attiecības starp siltums (Q) un jenis objekts (c)
Ja vienlaikus ar vienu un to pašu liesmu karsē vienāda izmēra dzelzs stieni un stikla stieni, kurš uzkarsēs ātrāk – gludeklis vai stikls? Protams, gludeklis uzkarsēs ātrāk. Var secināt, ka siltums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu objekta temperatūru, ir proporcionāls objekta veidam.
Trīs iepriekš minētie salīdzinājumi ir apvienoti vienādojumā:
Šī ir formula jeb siltuma vienādojums.
Informācija: Q = siltums (džoulos), m = objekta masa (kg), c = objekta īpatnējais siltums (J/kg Co), delta T = temperatūras izmaiņas (Co vai K)
1. Pieci kilogrami ledus -22 grādu temperatūrāoC tiek karsēts, līdz viss ledus izkūst 0 temperatūrāoC. Ja latentais siltums ledus 333 kJ/kg un ledus īpatnējais siltums 2100 J/kg Co, tad skaitlis karstums kas ir nepieciešams, ir…
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
Aptuveni 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Diskusija
Ir zināms:
Ledus masa (m3) = 5 kg
Sākotnējā temperatūra (T) = -22oC
Ledus latentais siltums (L) = 333 kJ/kg = 333 000 J/kg
Ledus īpatnējais siltums (c) = 2100 J/kg Co
Jautāja: Nepieciešamais siltuma daudzums (Q)
Džavabs:
1. process: palieliniet ledus temperatūru no -22 °CoC līdz 0oC
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 džoulu
2. process: izkausējiet visu ledu ūdenī
Q = m, L = (5)(333 000) = 1 665 000 J
Kopējais siltums = 231 000 J + 1 665 000 J = 1 896 000 J = 1 896 kJ
Pareizā atbilde ir E.
Jautājuma avots:
SBMPTN fizikas jautājumi
