Что называют количеством теплоты? (физика)

№ Количество теплоты

Что называют количеством теплоты?

Решение

Количество теплоты — это энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче (теплообмене). Она равна изменению внутренней энергии тела без совершения работы. Обозначается , измеряется в джоулях (Дж).

💡 Почему так

Количество теплоты показывает, сколько энергии передано от одного тела к другому при теплообмене.

Ответ

Количество теплоты — энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче. Обозначение , единица — джоуль (Дж).

№ Формула количества теплоты

По какой формуле рассчитывают количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении?

Решение

Количество теплоты считают по формуле:

где

— удельная теплоёмкость вещества (Дж/(кг·°C)),

— масса тела (кг),

— начальная температура,

— конечная температура.
При нагревании

(тело получает теплоту). При охлаждении количество выделенной теплоты берут по модулю:

💡 Почему так

Чем больше масса тела, удельная теплоёмкость и изменение температуры, тем больше теплоты нужно для нагревания или выделяется при охлаждении.

Ответ

, где — удельная теплоёмкость, — масса, и — начальная и конечная температуры.

Ожидаемые результаты: теплообмен горячей и холодной воды

Ожидаемые результаты (Будет ли отличаться количество теплоты, отданное горячей водой, от количества теплоты, полученного холодной водой?)

Решение

По уравнению теплового баланса, если потерь энергии нет, то:

Но в опыте часть теплоты уходит на нагревание калориметра и стакана, а также в окружающий воздух. Поэтому горячая вода отдаст чуть больше теплоты, чем получит холодная вода:

. Различие будет небольшим, в пределах погрешностей измерений.

💡 Почему так

Уравнение теплового баланса выполняется точно только в замкнутой системе без потерь теплоты.

Ответ

Количества теплоты почти равны. Горячая вода отдаст немного больше, чем получит холодная, из-за потерь теплоты в окружающую среду и на нагрев калориметра.

Помогло?