2.6 Количество теплоты. Удельная теплоемкость

 Теория: Количество теплоты (Q) - это изменение внутренней энергии путем теплопередачи.
Единица измерения количества теплоты [Дж]
Q=cm(t₂-t₁)
t₂ - конечная температура, t₁ - начальная температура.
с - удельная теплоемкость, физическая величина показывающая сколько необходимо передать количества теплоты телу массой 1 кг, что бы нагреть его на 1 °С

Чем больше теплоемкость, тем медленее нагревается тело.
Порою для решения задач удобнее использовать формулу Q=cmΔt, где Δt разница температур
В замкнутой системе состоящей из n тел выполнимо условие теплового баланса Q₁+Q₂+…+Q_n=0

Задание демонстрационного варианта ОГЭ 2019: На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты Q. Масса тела 2 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

Дано:	СИ	Решение:
t1=150 °С t2=200 °С Q=50 000 Дж m=2кг		из формулы для количества теплоты при нагревании Q=cmΔt, где Δt=t2-t1=200-150=50 °С, выразим с. c=Q/(mΔt)=50000/(2·50)=500 Дж/(кг°С). Ответ: 250 Дж/(кг°С).
c - ?

Задание:На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. Какое количество теплоты получил свинец за 10 мин нагревания?

Дано:	СИ	Решение:
t1=27 °С t2=227 °С c=130 Дж/(кг°С) m=1кг		по формуле для количества теплоты при нагревании Q=cm(t2-t1) найдем: Q= 130·1·(227-27)= 26000 Дж = 26 кДж. Ответ: 26 кДж.
Q - ?

Задание огэ по физике (фипи): Какое количество теплоты выделится при охлаждении 0,1 кг спирта от температуры кипения до 28°С?
1) 12 кДж
2) 90 кДж
3) 102 кДж
4) 4500 кДж

Дано:	СИ	Решение:
t1 = 78 °С t2 = 28 °С c = 2400 Дж/(кг°С) m = 0,1 кг		Из справочного материала найдем температуру кипения спирта t1 = 78°С, затем удельную теплоемкость спирта c = 2400 Дж/(кг°С), и по формуле для количества теплоты при нагревании Q=cm(t2-t1) найдем: Q= 2400·0,1·(28-78)= -12000 Дж = -12 кДж. знак "-" показывает что тепло выделилось. Ответ: 12 кДж. ( вариант ответов 1 ).
Q - ?

Задание огэ по физике (фипи):На рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от отданного им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

Дано:	СИ	Решение:
t1=400 °С t2=200 °С Q=200 000 Дж m=4кг		из формулы для количества теплоты при нагревании Q=cmΔt, где Δt=t1-t2=400-200=200 °С, выразим с. Ответ: 250 Дж/(кг°С). ( вариант ответов 2 )
c - ?

Задание огэ по физике (фипи): В калориметр, содержащий 200 г воды при температуре 89 °С, опустили стальную чайную ложку массой 25 г, лежавшую до этого на столе в комнате. После установления теплового равновесия вода в калориметре охладилась до 88 °С. Пренебрегая потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра, определите, чему была равна температура ложки до её опускания в калориметр.

Дано:	СИ	Решение:
t1 = 89 °С t2 = 88 °С m1 = 200 г m2 = 25 г c1 = 4200 Дж/(кг°С) c2 = 500 Дж/(кг°С)	0,2 кг 0,25 кг	Найдем количество теплоты которое выделится при охлаждении воды: Q=c1m1(t2-t1) Q= 4200·0,2·(88-89)= -840 Дж знак "-" показывает что тепло выделилось. Выделившееся тепло пошло на нагревание стальной ложки. Из формулы Q=c2m2Δt выразим изменение температуры Δt=840/(500·0,025) = 67,20C, получается что температура ложки повысилась на 67,2°С что бы найти начальную температуру ложки t3=t2-Δt получим t3=88-67,2= 20,8°С Ответ: 20,8°С.
t3 - ?

Задание огэ по физике (фипи): Стальной брусок массой 9,36 кг, взятый при температуре 0°С, погрузили в сосуд, содержащий 24 кг воды, температура которой 90°С. На сколько градусов охладится вода к моменту установления теплового равновесия в сосуде? Потерями энергии на нагревание сосуда и окружающего воздуха пренебречь. Ответ округлите до целых.

Дано:	СИ	Решение:
t1 = 0°С t2 = 90°С m1 = 9,36 кг m2 = 24 кг c1 = 500 Дж/(кг°С) c2 = 4200 Дж/(кг°С)		При погружении стальнго бруска в воду, стальной брусок начнет нагреваться, а вода охлаждаться. Q1=c1m1(t-t1) - количество теплоты которое поглотит стальной брусок при нагревании до температуры t Q2=c2m2(t-t2) - количество теплоты которое выделится при охлаждении воды до температуры t Уравнение теплового баланса : Q1+ Q2=0 c1m1(t-t1)+c2m2(t-t2=0 c1m1t-c1m1t1+c2m2t-c2m2t2=0 c1m1t+c2m2t=c1m1t1+c2m2t2 (c1m1+c2m2)t=c1m1t1+c2m2t2 Ответ: 86°С.
t - ?

Задание огэ по физике: . Медную и алюминиевую ложки одинаковой массы, имеющие комнатную температуру, опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты они получат от воды? Почему?
Ответ: Они получат разное количество теплоты, в конце должна установиться одинаковая темпнратура. Теплоемкость алюминевой ложки 920 Дж/(кг°С) ей нужно больше энергии чем медной ложки что бы нагреться, теплоемкость меди 400 Дж/(кг°С).

Задание огэ по физике 2017: Цинковый и свинцовый шары одинаковой массы остыли на 50°С. При этом при остывании цинкового шара выделилось энергии
1) столько же, сколько при остывании свинцового, т.к. шары имеют одинаковую массу
2) больше, чем при остывании свинцового, так как удельная теплоемкость цинка больше
3) меньше, чем при остывании свинцового, так как удельная теплоемкость цинка больше
4) меньше, чем свинцового, так как плотность свинца больше
Решение: чем больше теплоемкость тем, больше энергии необходимо, что бы изменить температуру тела. Теплоемкость цинка больше чем теплоемкость свинца, значит при остывании цинка на 50°С выделится больше энергии.(массы одинаковы).
Ответ: 2

Предыдущая тема       Следующая тема