Какое количество теплоты выделяется
Перейти к содержимому

Какое количество теплоты выделяется

  • автор:

Упражнение 9 ГДЗ Перышкин 8 класс (Физика)

Изображение 1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г?2. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти.

1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г?

2. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти, масса которой 2,5 т; керосина, объём которого равен 2 л, а плотность 800 кг/м3

3. При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?
m2 = 200г = 0,2кг
q1 = 3,4·107Дж/кг
q2 = 2,7·107Дж/кг
Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива, вычисляют по формуле
Ответ: 5,1·108Дж; 5,4·106Дж
m1 = 2,5т = 2500кг
V2 = 2л = 2·10-3м3
?2 = 800кг/м3
q1 = 4,4·107Дж/кг
q2 = 4,6·107Дж/кг
Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива, вычисляют по формуле
Ответ: 1,1·1011Дж; 7,36·107Дж
Q = 50000кДж = 5·107 Дж
Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива, вычисляют по формуле
Ответ: 5 кг

*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.

*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением

Похожие решебники

Рабочая тетрадь
Перышкин, Иванов
Лукашик 7-9 класс
Лукашик, Иванова

Популярные решебники 8 класс Все решебники

Алексеев, Низовцев, Ким
Юдовская, Баранов, Ванюшкина
Пасечник, Каменский, Швецов
Дидакт. материалы
Мерзляк, Полонский, Якир
Котова, Лискова

Изображение учебника

§8. Удельная теплоёмк.
§9. Расчёт количества.
§10. Энергия топлива.
§11. Закон сохранения.

©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших и средних классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Количество теплоты в физике — формулы и определение с примерами

В чём причина изменения внутренней энергии макроскопического тела при теплообмене?

Теплообмен

Другим способом изменения внутренней энергии термодинамической системы является теплообмен.

Теплообмен — самопроизвольный процесс передачи внутренней энергии от тела с большей температурой телу с меньшей температурой без совершения работы.

Теплообмен между контактирующими телами называют теплопередачей. За счёт переданной при этом энергии увеличивается внутренняя энергия одного тела и уменьшается внутренняя энергия другого. Если, например, привести в соприкосновение два тела с разными температурами, то частицы более нагретого тела будут передавать часть своей кинетической энергии частицам менее нагретого тела. В результате внутренняя энергия одного тела уменьшается, а другого увеличивается.

Таким образом, при теплопередаче не происходит превращения энергии из одной формы в другую: часть внутренней энергии более нагретого тела передаётся менее нагретому.

Количество теплоты и удельная теплоёмкость

Количественной мерой энергии, сообщённой телу (или отданной им) в процессе теплообмена, является количество теплоты.

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

В СИ единицей количества теплоты Q является джоуль (Дж). Иногда для измерения количества теплоты используют внесистемную единицу — калорию

Если процесс теплообмена не сопровождается изменением агрегатного состояния вещества, то

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

где Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами— масса тела; Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами— разность температур в конце и в начале процесса теплообмена; с — удельная теплоёмкость вещества — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое получает вещество массой 1 кг при увеличении его температуры на 1 К. Удельную теплоёмкость измеряют в джоулях, деленных на килограмм, кельвин Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Удельная теплоёмкость зависит от свойств данного вещества и, как показывает опыт, в достаточно большом интервале температур практически не изменяется. Однако удельная теплоёмкость газа зависит от того, при каком процессе (изобарном или изохорном) осуществляется теплообмен.

Интересно знать:

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Физическая величина, равная произведению массы тела на удельную теплоёмкость вещества, носит название теплоёмкость тела. Обозначают теплоёмкость С и измеряют в джоулях, деленных на кельвин Теплоёмкость в отличии от удельной теплоёмкости, является тепловой характеристикой тела, а не вещества.

Удельная теплота плавления

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, необходимому для превращения кристаллического вещества массой 1 кг, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называют удельной теплотой плавления Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиЭту величину измеряют в джоулях, делённых на килограмм Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиДля плавления тела массой Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамипредварительно нагретого до температуры плавления, ему необходимо сообщить количество теплоты Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиПри кристаллизации тела такое же количество теплоты выделяется: Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Удельная теплота парообразования

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, которое необходимо передать жидкости массой 1 кг, находящейся при температуре кипения, для превращения её при постоянной температуре в пар, называют удельной теплотой парообразования L. Единицей измерения этой величины является джоуль, делённый на килограмм Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиКоличество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамипредварительно нагретой до температуры кипения, в пар, определяют по формуле Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиКонденсация пара сопровождается выделением количества теплоты Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Удельная теплота сгорания топлива

Физическую величину, численно равную количеству теплоты, выделяющемуся при полном сгорании топлива массой 1 кг, называют удельной теплотой сгорания Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамитоплива и измеряют в джоулях, делённых на килограмм Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиКоличество теплоты, выделившееся при полном сгорании некоторой массы Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамитоплива, определяют по формуле

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Это количество теплоты передаётся телам, образующим термодинамическую систему, и по отношению к ним является положительной величиной.

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Примеры решения задач

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Пример №1

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

На рисунке 77 представлен график зависимости абсолютной температуры нагреваемого тела от переданного ему количества теплоты. Воспользовавшись таблицей на с. 84, определите вещество, из которого изготовлено тело, если его масса

Решение:

Для того чтобы определить вещество, из которого изготовлено тело, найдём его удельную теплоёмкость с. Анализируя график, делаем вывод, что при нагревании тела от температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамидо температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиему было передано количество теплоты Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамикоторое можно рассчитать по формуле Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Следовательно, удельная теплоёмкость вещества Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами
Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами
Полученное значение удельной теплоёмкости соответствует олову.

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Ответ: — олово.

Пример №2

В налитую в сосуд воду, масса которой Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамии температура Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамидобавили некоторое количество льда при температуре Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиОпределите массу льда, если после достижения теплового равновесия температура содержимого сосуда Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиТеплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь. Удельная теплоёмкость воды Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамильда Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиудельная теплота плавления льдаКоличество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Решение:

Пренебрегая потерями энергии в окружающую среду, учитываем только обмен энергией между входящими в систему телами. Рассмотрим тепловые процессы, происходившие в системе:
1) нагревание льда от температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамидо температуры плавления Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами
2) таяние льда: Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами
3) нагревание воды, появившейся при таянии льда, от температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамидо температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами
4) остывание тёплой воды массой Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиот температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамидо температуры Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиСоставим уравнение теплового баланса: Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерамиили Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Откуда масса льда:

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Количество теплоты в физике - формулы и определение с примерами

Ответ:

  • Расчет количества теплоты при нагревании и охлаждении
  • Удельная теплота сгорания топлива
  • Плавление и кристаллизация в физике
  • Испарение жидкостей в физике
  • Конвекция в физике
  • Излучение тепла в физике
  • Виды излучений в физике
  • Инфракрасные излучения

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Telegram и логотип telegram являются товарными знаками корпорации Telegram FZ-LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Формула количества теплоты

Внутреннюю энергию термодинамической системы можно изменить двумя способами:

  1. совершая над системой работу,
  2. при помощи теплового взаимодействия.

Передача тепла телу не связана с совершением над телом макроскопической работы. В данном случае изменение внутренней энергии вызвано тем, что отдельные молекулы тела с большей температурой совершают работу над некоторыми молекулами тела, которое имеет меньшую температуру. В этом случае тепловое взаимодействие реализуется за счет теплопроводности. Передача энергии также возможна при помощи излучения. Система микроскопических процессов (относящихся не ко всему телу, а к отдельным молекулам) называется теплопередачей. Количество энергии, которое передается от одного тела к другому в результате теплопередачи, определяется количеством теплоты, которое предано от одного тела другому.

Теплотой называют энергию, которая получается (или отдается) телом в процессе теплообмена с окружающими телами (средой). Обозначается теплота, обычно буквой Q.

Это одна из основных величин в термодинамике. Теплота включена в математические выражения первого и второго начал термодинамики. Говорят, что теплота – это энергия в форме молекулярного движения.

Теплота может сообщаться системе (телу), а может забираться от нее. Считают, что если тепло сообщается системе, то оно положительно.

Формула расчета теплоты при изменении температуры

Элементарное количество теплоты обозначим как $\delta Q$. Обратим внимание, что элемент тепла, которое получает (отдает) система при малом изменении ее состояния не является полным дифференциалом. Причина этого состоит в том, что теплота является функцией процесса изменения состояния системы.

Элементарное количество тепла, которое сообщается системе, и температура при этом меняется от Tдо T+dT, равно:

где C – теплоемкость тела. Если рассматриваемое тело однородно, то формулу (1) для количества теплоты можно представить как:

$$\delta Q=c m d T=\nu c_ <\mu>d T(2)$$

где $c=\frac$ – удельная теплоемкость тела, m – масса тела, $c_<\mu>=c \cdot \mu$ — молярная теплоемкость, $\mu$ – молярная масса вещества, $\nu=\frac<\mu>$ – число молей вещества.

Если тело однородно, а теплоемкость считают независимой от температуры, то количество теплоты ($\Delta Q$), которое получает тело при увеличении его температуры на величину $\Delta t = t_2 — t_1$ можно вычислить как:

$$\Delta Q=c m \Delta t(3)$$

где t2, t1 температуры тела до нагрева и после. Обратите внимание, что температуры при нахождении разности ($\Delta t$) в расчетах можно подставлять как в градусах Цельсия, так и в кельвинах.

Формула количества теплоты при фазовых переходах

Переход от одной фазы вещества в другую сопровождается поглощением или выделением некоторого количества теплоты, которая носит название теплоты фазового перехода.

Так, для перевода элемента вещества из состояния твердого тела в жидкость ему следует сообщить количество теплоты ($\delta Q$) равное:

$$\delta Q=\lambda d m$$

где $\lambda$ – удельная теплота плавления, dm – элемент массы тела. При этом следует учесть, что тело должно иметь температуру, равную температуре плавления рассматриваемого вещества. При кристаллизации происходит выделение тепла равного (4).

Количество теплоты (теплота испарения), которое необходимо для перевода жидкости в пар можно найти как:

где r – удельная теплота испарения. При конденсации пара теплота выделяется. Теплота испарения равна теплоте конденсации одинаковых масс вещества.

Единицы измерения количества теплоты

Основной единицей измерения количества теплоты в системе СИ является: [Q]=Дж

Внесистемная единица теплоты, которая часто встречается в технических расчетах. [Q]=кал (калория). 1 кал=4,1868 Дж.

Примеры решения задач

Задание. Какие объемы воды следует смешать, чтобы получить 200 л воды при температуре t=40С, если температура одной массы воды t1=10С, второй массы воды t2=60С?

Решение. Запишем уравнение теплового баланса в виде:

где Q=cmt – количество теплоты приготовленной после смешивания воды; Q1=cm1t1 — количество теплоты части воды температурой t1 и массой m1; Q2=cm2t2— количество теплоты части воды температурой t2 и массой m2.

Из уравнения (1.1) следует:

$$ \begin \mathrm=\mathrm_ t_+\mathrm_ t_ \rightarrow \mathrm=\mathrm_ t_+\mathrm_ t_ \rightarrow \\ \rightarrow \rho \mathrm=\rho V_ t_+\rho \mathrm_ t_ \rightarrow \mathrm=V_ t_+V_ t_(1.2) \end $$

При объединении холодной (V1) и горячей (V2) частей воды в единый объем (V) можно принять то, что:

Так, мы получаем систему уравнений:

Решив ее получим:

Проведем вычисления (это можно сделать, не переходя в систему СИ):

Ответ. V1=80 л, V2=120 л.

Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 475 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Задание. Теплоемкость тела изменяется по линейному закону (рис.1) в зависимости от абсолютной температуры в рассматриваемом интервале $T_ \leq T \leq T_$ . Какое количество теплоты получает тело, если T1=300 К, T2=400 К.

Решение. Исследуя график функции теплоемкости (C(T)) (рис.1) запишем его аналитическое выражение, оно получится:

$C(T)=10+2 \cdot 10^ T$ (Дж/К)

Основой для решения задачи послужит формула для количества теплоты в виде:

Подставим полученное выражение для теплоемкости (2.1) в формулу (2.2) поведем интегрирование в заданном интервале температур:

$$ \begin \Delta Q=\int_^\left(10+2 \cdot 10^ T\right) d T=\left.\left(10 \cdot T+10^ T^\right)\right|_ ^= \\ =\left(10 \cdot 400+10^ \cdot(400)^\right)-\left(10 \cdot 300+10^ \cdot(300)^\right)=1700\left(\mathrm^\right) \end $$

Ответ. $\Delta Q$=1700 Дж

Задание № 1 Какое количество теплоты выделится за 30 мин проволочной спиралью сопротивлением 20 Ом при силе тока 5 А?

Домашняя работа по физике за 8 класс к учебнику «Физика. 8 класс» А.В.Перышкин, Н.А.Родина

Решебник по физике за 8 класс (А.В.Перышкин, Н.А.Родина, 1998 год),
задача №1
к главе «Раздел III. Электрические явления. § 53 Упражнение 29».

Комментарии

Поиск по сайту

Нашли о и ш бку?

Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER

Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *