Dacă obiecte cu temperaturi diferite intră în contact unul cu celălalt, căldura se deplasează în mod natural de la obiectul cu temperatura mai mare la obiectul cu temperatura mai mică. Transferul de căldură se oprește odată ce cele două obiecte ating echilibrul termic . Se poate spune că transferul de căldură provoacă o modificare a temperaturii obiectelor aflate în contact. Pe baza acestei scurte explicații, se concluzionează căldura (Q) este legată de un obiect și de modificarea temperaturii (delta T) a acelui obiect. Fiecare obiect are o masă (m), iar tipul de obiect este, de asemenea, diferit.
Declin formulă de căldură Această lucrare folosește raționamentul. Puteți demonstra adevărul acestui raționament pe baza experiențelor voastre de zi cu zi sau puteți realiza și un experiment.
Relația dintre kdebit (Q) și pschimbarea temperaturii (delta T)
Există două recipiente umplute cu apă de aceeași masă. Apa este încălzită folosind două arzătoare diferite. Flacăra de pe un arzător este mai mică, în timp ce flacăra de pe celălalt arzător este mai mare. Dacă ambele sunt încălzite timp de zece minute, care recipient este mai fierbinte? Dacă ați încălzit vreodată apă, veți fi de acord că apa încălzită folosind aragazul cu flacăra mai mare este mai fierbinte (temperatura finală a apei este mai mare sau schimbarea de temperatură este mai mare).
Flacăra reprezintă cantitatea de căldură (Q). O flacără mică are puțină căldură, o flacără mare are mai multă căldură. Când există puțină căldură, schimbarea de temperatură este mică. Când există multă căldură, schimbarea de temperatură este mare. Cu cât mai multă căldură, cu atât schimbarea de temperatură este mai mare. Se poate concluziona că cantitatea de căldură (Q) este proporțională cu schimbarea de temperatură a obiectului.
Relația dintre căldura (Q) și masa obiectului (m)
Există două recipiente umplute cu apă cu mase diferite, un recipient este umplut cu mai multă apă, celălalt recipient este umplut cu mai puțină apă. Apa este încălzită folosind două sobe care au aceeași flacără. Dacă ambele sunt încălzite timp de zece minute, care apă din recipient este mai fierbinte? Dacă ați încălzit vreodată apă, atunci veți fi de acord că apa din mai puțină apă este mai fierbinte (temperatura finală a apei este mai mare sau schimbarea de temperatură este mai mare). Pentru ca mai multă apă să experimenteze aceeași schimbare de temperatură ca și mai puțină apă, flacăra care încălzește mai multă apă trebuie să fie mărită.
Cantitatea de apă reprezintă masa apei (m). Dimensiunea flăcării reprezintă cantitatea de căldură. Se poate concluziona că cantitatea de căldură (Q) este proporțională cu schimbarea temperaturii obiectului. Cu cât este mai multă apă, cu atât este necesară mai multă căldură pentru a crește temperatura apei.
Relația dintre căldură (Q) și tip obiect (c)
Dacă încălziți simultan o bară de fier și o bară de sticlă de aceeași dimensiune folosind aceeași flacără, care se va încălzi mai repede, fierul sau sticla? Desigur, fierul se va încălzi mai repede. Se poate concluziona că energia termică necesară pentru creșterea temperaturii unui obiect este proporțională cu tipul de obiect.
Cele trei comparații de mai sus sunt combinate într-o ecuație:
Aceasta este formula sau ecuația căldurii.
Informații: Q = căldură (Joule), m = masa obiectului (kg), c = căldura specifică a obiectului (J/kg C)o), delta T = schimbarea temperaturii (Co sau K)
1. Cinci kilograme de gheață la o temperatură de -22oC este încălzit până când toată gheața se topește la o temperatură de 0oC. Dacă căldură latentă gheață 333 kJ/kg și căldură specifică a gheții 2100 J/kg Co, atunci numărul caloric ceea ce este necesar este…
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Pembahasan
Se știe:
Masa gheții (m) = 5 kg
Temperatura inițială (T) = -22oC
Căldura latentă a gheții (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
Căldura specifică a gheții (c) = 2100 J/kg Co
Întrebat: Cantitatea de căldură necesară (Q)
Jawab:
Procesul 1: creșterea temperaturii gheții de la -22oC la 0oC
Q = mc² ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 Jouli
Procesul 2: topiți toată gheața în apă
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
Căldură totală = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
Răspunsul corect este E.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică SBMPTN
