Изчисляване на количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото или отделено от него при охлаждане. Топлинна формула

В практиката често се използват топлинни изчисления. Например, при изграждането на сгради е необходимо да се вземе предвид колко топлина трябва да даде цялата отоплителна система на сградата. Трябва също да знаете колко топлина ще избяга в околното пространство през прозорци, стени и врати.

Ще покажем с примери как да извършваме прости изчисления.

Така че, трябва да разберете колко топлина получава медната част при нагряване. Масата му беше 2 kg, а температурата се повиши от 20 до 280 °C. Първо, използвайки таблица 1, определяме специфичния топлинен капацитет на медта с m = 400 J / kg °C). Това означава, че нагряването на медна част с тегло 1 kg на 1 °C ще изисква 400 J. За нагряване на медна част с тегло 2 kg на 1 °C, необходимото количество топлина е 2 пъти по-голямо - 800 J. Температурата на медта част трябва да се увеличи с повече от 1 °C, а при 260 °C това означава, че ще е необходима 260 пъти повече топлина, т.е. 800 J 260 = 208 000 J.

Ако означим масата като m, разликата между крайната (t 2) и началната (t 1) температури - t 2 - t 1, получаваме формула за изчисляване на количеството топлина:

Q = cm(t 2 - t 1).

Пример 1. Железен котел с тегло 5 кг е напълнен с вода с тегло 10 кг. Колко топлина трябва да се предаде на котела с вода, за да се промени температурата му от 10 на 100 °C?

Когато решавате проблема, трябва да вземете предвид, че и двете тела - котелът и водата - ще се нагреят заедно. Между тях се осъществява топлообмен. Температурите им могат да се считат за еднакви, т.е. температурата на котела и водата се променя с 100 °C - 10 °C = 90 °C. Но количествата топлина, получени от котела и водата, няма да бъдат еднакви. В крайна сметка техните маси и специфични топлинни мощности са различни.

Загряване на вода в тенджера

Пример 2. Смесихме вода с тегло 0,8 kg с температура 25 °C и вода с температура 100 °C с тегло 0,2 kg. Измерва се температурата на получената смес, която се оказва 40 °C. Изчислете колко топлина е отдала горещата вода при охлаждане и колко студена вода е получила при нагряване. Сравнете тези количества топлина.

Нека запишем условията на задачата и да я решим.



Виждаме, че количеството топлина, отделено от гореща вода, и количеството топлина, получено от студена вода, са равни. Това не е случаен резултат. Опитът показва, че ако има топлообмен между телата, тогава вътрешната енергия на всички нагревателни тела се увеличава с толкова, колкото намалява вътрешната енергия на охлаждащите тела.

При провеждане на експерименти обикновено се оказва, че енергията, отделена от гореща вода, е по-голяма от енергията, получена от студена вода. Това се обяснява с факта, че част от енергията се предава на околния въздух, а част от енергията се предава на съда, в който е смесена водата. Равенството на дадена и получена енергия ще бъде по-точно, колкото по-малка загуба на енергия се допуска в експеримента. Ако изчислите и вземете предвид тези загуби, равенството ще бъде точно.

Въпроси

  1. Какво трябва да знаете, за да изчислите количеството топлина, получено от тялото при нагряване?
  2. Обяснете с пример как се изчислява количеството топлина, придадено на тялото при нагряване или отделено при охлаждане.
  3. Напишете формула за изчисляване на количеството топлина.
  4. Какво заключение може да се направи от експеримента със смесване на студена и топла вода? Защо тези енергии не са равни на практика?

Упражнение 8

  1. Колко топлина е необходима за загряване на 0,1 kg вода с 1 °C?
  2. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на: а) чугунен чугун с тегло 1,5 kg, за да се промени температурата му с 200 °C; б) алуминиева лъжица с тегло 50 g от 20 до 90 ° C; в) тухлена камина с тегло 2 тона от 10 до 40 °C.
  3. Колко топлина се отделя при охлаждане на вода с обем 20 литра, ако температурата се промени от 100 на 50 °C?

В този урок ще научим как да изчисляваме количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото или отделено от него при охлаждане. За да направим това, ще обобщим знанията, придобити в предишните уроци.

Освен това ще се научим, използвайки формулата за количеството топлина, да изразяваме останалите количества от тази формула и да ги изчисляваме, като знаем други величини. Ще бъде разгледана и примерна задача с решение за изчисляване на количеството топлина.

Този урок е посветен на изчисляването на количеството топлина, когато тялото се нагрява или отделя при охлаждане.

Способността да се изчисли необходимото количество топлина е много важна. Това може да е необходимо, например, когато се изчислява количеството топлина, което трябва да се предаде на водата, за да се затопли стаята.

Ориз. 1. Количеството топлина, което трябва да се предаде на водата, за да се затопли стаята

Или да изчислим количеството топлина, което се отделя при изгаряне на гориво в различни двигатели:

Ориз. 2. Количеството топлина, което се отделя при изгаряне на гориво в двигателя

Тези знания са необходими и за определяне на количеството топлина, което се отделя от Слънцето и пада върху Земята:

Ориз. 3. Количеството топлина, отделено от Слънцето и падащо върху Земята

За да изчислите количеството топлина, трябва да знаете три неща (фиг. 4):

  • телесно тегло (което обикновено може да се измери с кантар);
  • температурната разлика, с която тялото трябва да се нагрее или охлади (обикновено се измерва с помощта на термометър);
  • специфичен топлинен капацитет на тялото (който може да се определи от таблицата).

Ориз. 4. Какво трябва да знаете, за да определите

Формулата, по която се изчислява количеството топлина, изглежда така:

В тази формула се появяват следните количества:

Количеството топлина, измерено в джаули (J);

Специфичният топлинен капацитет на дадено вещество се измерва в ;

- температурна разлика, измерена в градуси по Целзий ().

Нека разгледаме проблема за изчисляване на количеството топлина.

Задача

Медна чаша с маса грамове съдържа вода с обем литър при температура. Колко топлина трябва да се предаде на чаша вода, така че нейната температура да стане равна на ?

Ориз. 5. Илюстрация на условията на проблема

Първо записваме кратко условие ( дадени) и преобразувайте всички количества в международната система (SI).

дадени:

SI

Намирам:

Решение:

Първо, определете какви други количества са ни необходими, за да решим този проблем. Използвайки таблицата на специфичния топлинен капацитет (Таблица 1), намираме (специфичен топлинен капацитет на медта, тъй като по условие стъклото е мед), (специфичен топлинен капацитет на водата, тъй като по условие има вода в стъклото). Освен това знаем, че за да изчислим количеството топлина, се нуждаем от маса вода. Според условието ни се дава само обемът. Следователно от таблицата вземаме плътността на водата: (Таблица 2).

Таблица 1. Специфичен топлинен капацитет на някои вещества,

Таблица 2. Плътности на някои течности

Сега имаме всичко необходимо, за да разрешим този проблем.

Обърнете внимание, че крайното количество топлина ще се състои от сумата от количеството топлина, необходимо за загряване на медното стъкло и количеството топлина, необходимо за загряване на водата в него:

Нека първо изчислим количеството топлина, необходимо за нагряване на медно стъкло:

Преди да изчислим количеството топлина, необходимо за загряване на вода, нека изчислим масата на водата, като използваме формула, която ни е позната от 7 клас:

Сега можем да изчислим:

Тогава можем да изчислим:

Нека си припомним какво означават килоджаули. Представката "килограм" означава .

Отговор:.

За удобство при решаването на задачи за намиране на количеството топлина (така наречените директни задачи) и количествата, свързани с тази концепция, можете да използвате следната таблица.

Необходимо количество

Обозначаване

Единици

Основна формула

Формула за количество

Количество топлина

Фокусът на нашата статия е количеството топлина. Ще разгледаме понятието вътрешна енергия, която се трансформира, когато това количество се промени. Ще покажем и някои примери за използването на изчисленията в човешката дейност.

Топлина

Всеки човек има свои собствени асоциации с всяка дума на родния си език. Те се определят от личен опит и ирационални чувства. За какво обикновено се сещате, когато чуете думата „топлина“? Меко одеяло, работещ радиатор за парно през зимата, първите слънчеви лъчи през пролетта, котка. Или поглед на майка, утешителна дума на приятел, навременно внимание.

Физиците имат предвид много специфичен термин с това. И много важно, особено в някои раздели на тази сложна, но увлекателна наука.

Термодинамика

Не си струва да разглеждаме количеството топлина изолирано от най-простите процеси, на които се основава законът за запазване на енергията - нищо няма да бъде ясно. Затова нека първо ги припомним на нашите читатели.

Термодинамиката разглежда всяко нещо или обект като комбинация от много голям брой елементарни части - атоми, йони, молекули. Неговите уравнения описват всяка промяна в колективното състояние на системата като цяло и като част от цялото, когато макропараметрите се променят. Последното се отнася до температура (означена като T), налягане (P), концентрация на компонентите (обикновено C).

Вътрешна енергия

Вътрешната енергия е доста сложен термин, чието значение си струва да се разбере, преди да се говори за количеството топлина. Означава енергията, която се променя, когато стойността на макропараметрите на даден обект се увеличава или намалява и не зависи от отправната система. Тя е част от общата енергия. Той съвпада с него в условия, когато центърът на масата на изследваното нещо е в покой (т.е. няма кинетичен компонент).

Когато човек почувства, че даден обект (да речем велосипед) се е затоплил или охладил, това показва, че всички молекули и атоми, които изграждат тази система, са претърпели промяна във вътрешната енергия. Постоянната температура обаче не означава запазване на този показател.

Работа и топлина

Вътрешната енергия на всяка термодинамична система може да се трансформира по два начина:

  • като работите върху него;
  • по време на топлообмен с околната среда.

Формулата за този процес изглежда така:

dU=Q-A, където U е вътрешна енергия, Q е топлина, A е работа.

Нека читателят не се заблуждава от простотата на израза. Пренареждането показва, че Q=dU+A, но въвеждането на ентропия (S) довежда формулата до формата dQ=dSxT.

Тъй като в този случай уравнението приема формата на диференциално, първият израз изисква същото. След това, в зависимост от силите, действащи в изследвания обект и параметъра, който се изчислява, се извежда необходимото съотношение.

Да вземем метална топка като пример за термодинамична система. Ако го натиснеш, изхвърлиш го, пуснеш го в дълбок кладенец, значи работиш върху него. Външно всички тези безвредни действия няма да причинят никаква вреда на топката, но нейната вътрешна енергия ще се промени, макар и много леко.

Вторият метод е топлообмен. Сега стигаме до основната цел на тази статия: описание на това какво е количеството топлина. Това е промяна във вътрешната енергия на термодинамична система, която възниква по време на топлообмен (вижте формулата по-горе). Измерва се в джаули или калории. Очевидно, ако държите топката над запалка, на слънце или просто в топла ръка, тя ще се нагрее. И тогава можете да използвате промяната в температурата, за да намерите количеството топлина, което му е било съобщено.

Защо газът е най-добрият пример за промяна на вътрешната енергия и защо учениците не харесват физиката поради това

По-горе описахме промените в термодинамичните параметри на метална топка. Те не са много забележими без специални устройства и читателят може да разбере само за процесите, протичащи с обекта. Друг е въпроса ако уредбата е газова. Натиснете го - ще се види, загрейте го - налягането ще се повиши, спуснете го под земята - и лесно може да се запише. Затова в учебниците най-често газът се използва като визуална термодинамична система.

Но, уви, в съвременното образование не се обръща много внимание на реалните преживявания. Ученият, който пише методическото ръководство, разбира отлично за какво става дума. Струва му се, че с помощта на примера на газовите молекули всички термодинамични параметри ще бъдат правилно демонстрирани. Но студент, който тепърва открива този свят, се отегчава да слуша за идеална колба с теоретично бутало. Ако училището имаше истински научни лаборатории и разпределени часове за работа в тях, нещата щяха да са различни. Засега, за съжаление, експериментите са само на хартия. И най-вероятно точно това е причината хората да смятат този дял от физиката за нещо чисто теоретично, далеч от живота и ненужно.

Затова решихме да използваме вече споменатия по-горе велосипед като пример. Човек натиска педалите и върши работа върху тях. В допълнение към придаването на въртящ момент на целия механизъм (благодарение на който велосипедът се движи в пространството), вътрешната енергия на материалите, от които са направени лостовете, се променя. Велосипедистът натиска дръжките, за да завие, и отново върши работата.

Вътрешната енергия на външното покритие (пластмаса или метал) се увеличава. Човек излиза на поляна под ярко слънце - велосипедът се нагрява, количеството му топлина се променя. Спира за почивка в сянката на стар дъб и системата се охлажда, губейки калории или джаули. Увеличава скоростта - енергийният обмен се увеличава. Въпреки това, изчисляването на количеството топлина във всички тези случаи ще покаже много малка, незабележима стойност. Следователно изглежда, че в реалния живот няма прояви на термодинамична физика.

Прилагане на изчисления за промени в количеството топлина

Читателят вероятно ще каже, че всичко това е много образователно, но защо толкова се измъчваме в училище с тези формули? И сега ще дадем примери в кои области на човешката дейност те са пряко необходими и как това засяга всеки в ежедневието му.

Първо, огледайте се и пребройте: колко метални предмета ви заобикалят? Вероятно повече от десет. Но преди да се превърне в кламер, каретка, пръстен или флашка, всеки метал се подлага на топене. Всеки завод, който преработва, да речем, желязна руда, трябва да разбере колко гориво е необходимо, за да оптимизира разходите. И когато се изчислява това, е необходимо да се знае топлинният капацитет на металосъдържащата суровина и количеството топлина, което трябва да й се предаде, за да протичат всички технологични процеси. Тъй като енергията, освободена от единица гориво, се изчислява в джаули или калории, формулите са необходими директно.

Или друг пример: повечето супермаркети имат отдел със замразени стоки - риба, месо, плодове. Когато суровините от животинско месо или морски дарове се трансформират в полуготови продукти, те трябва да знаят колко електроенергия ще консумират хладилните и замразяващи агрегати за тон или единица готов продукт. За да направите това, трябва да изчислите колко топлина губи един килограм ягоди или калмари, когато се охладят с един градус по Целзий. И в крайна сметка това ще покаже колко електроенергия ще консумира фризер с определена мощност.

Самолети, кораби, влакове

По-горе показахме примери за относително неподвижни, статични обекти, на които се предава определено количество топлина или от които, напротив, се отнема известно количество топлина. За обекти, които се движат в условия на постоянно променяща се температура по време на работа, изчисленията на количеството топлина са важни по друга причина.

Има такова нещо като „умора на метала“. Той също така включва максимално допустимите натоварвания при определена скорост на промяна на температурата. Представете си самолет, излитащ от влажните тропици към замръзналата горна атмосфера. Инженерите трябва да работят усилено, за да гарантират, че няма да се разпадне поради пукнатини в метала, които се появяват при промяна на температурата. Те търсят състав на сплавта, който да издържа на реални натоварвания и да има голяма граница на безопасност. И за да не търсите сляпо, надявайки се случайно да се натъкнете на желания състав, трябва да направите много изчисления, включително тези, които включват промени в количеството топлина.

721. Защо се използва вода за охлаждане на някои механизми?
Водата има висок специфичен топлинен капацитет, което спомага за доброто отвеждане на топлината от механизма.

722. В кой случай е необходимо да се изразходва повече енергия: за загряване на един литър вода с 1 °C или за загряване на сто грама вода с 1 °C?
За да загреете литър вода, колкото по-голяма е масата, толкова повече енергия трябва да се изразходва.

723. Мелхиорово сребро и сребърни вилици с еднаква маса бяха спуснати в гореща вода. Ще получат ли еднакво количество топлина от водата?
Вилица от мелхиор ще получи повече топлина, защото специфичната топлина на мелхиора е по-голяма от тази на среброто.

724. Парче олово и парче чугун с еднаква маса са ударени три пъти с чук. Кое парче стана по-горещо?
Оловото ще се нагрява повече, тъй като неговият специфичен топлинен капацитет е по-нисък от чугуна и отнема по-малко енергия за нагряване на оловото.

725. Една колба съдържа вода, другата съдържа керосин със същата маса и температура. Във всяка колба беше пуснат еднакво нагрят железен куб. Какво ще загрее до по-висока температура - вода или керосин?
Керосин.

726. Защо температурните колебания през зимата и лятото са по-малко резки в градовете на морския бряг, отколкото в градовете, разположени във вътрешността?
Водата се нагрява и охлажда по-бавно от въздуха. През зимата той охлажда и премества топли въздушни маси на сушата, което прави климата на брега по-топъл.

727. Специфичният топлинен капацитет на алуминия е 920 J/kg °C. Какво означава това?
Това означава, че за нагряване на 1 kg алуминий с 1 °C са необходими 920 J.

728. Алуминиеви и медни пръти с еднаква маса 1 kg се охлаждат с 1 °C. Колко ще се промени вътрешната енергия на всеки блок? За кой бар ще се промени повече и с колко?

729. Какво количество топлина е необходимо за нагряване на килограм желязна заготовка с 45 °C?

730. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,25 kg вода от 30 °C до 50 °C?

731. Как ще се промени вътрешната енергия на два литра вода при нагряване с 5 °C?

732. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 5 g вода от 20 °C до 30 °C?

733. Какво количество топлина е необходимо за нагряване на алуминиева топка с тегло 0,03 kg с 72 °C?

734. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 15 kg мед с 80 °C.

735. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 5 kg мед от 10 °C до 200 °C.

736. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,2 kg вода от 15 °C до 20 °C?

737. Вода с тегло 0,3 kg се е охладила с 20 °C. Колко е намаляла вътрешната енергия на водата?

738. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,4 kg вода с температура 20 °C до температура 30 °C?

739. Какво количество топлина се изразходва за загряване на 2,5 kg вода с 20 °C?

740. Какво количество топлина се отделя при охлаждане на 250 g вода от 90 °C до 40 °C?

741. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,015 литра вода с 1 °C?

742. Изчислете количеството топлина, необходимо за загряване на езерце с обем 300 m3 с 10 °C?

743. Какво количество топлина трябва да се добави към 1 kg вода, за да се повиши температурата й от 30 °C на 40 °C?

744. Вода с обем 10 литра се е охладила от температура 100 °C до температура 40 °C. Колко топлина се е отделила при това?

745. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 1 m3 пясък с 60 °C.

746. Обем на въздуха 60 m3, специфичен топлинен капацитет 1000 J/kg °C, плътност на въздуха 1,29 kg/m3. Колко топлина е необходима, за да се повиши до 22°C?

747. Водата се нагрява с 10 °C, изразходвайки 4,20 103 J топлина. Определете количеството вода.

748. 20,95 kJ топлина е предадена на вода с тегло 0,5 kg. Каква е станала температурата на водата, ако първоначалната температура на водата е била 20 °C?

749. Меден съд с тегло 2,5 kg е напълнен с 8 kg вода при 10 °C. Колко топлина е необходима, за да загреете водата в тигана до кипене?

750. В меден черпак с тегло 300 g се налива литър вода с температура 15 °C. Какво количество топлина е необходимо, за да се загрее водата в черпака до 85 °C?

751. Парче нагорещен гранит с тегло 3 кг е поставено във вода. Гранитът предава 12,6 kJ топлина на вода, охлаждайки се с 10 °C. Какъв е специфичният топлинен капацитет на камъка?

752. Гореща вода при 50 °C се добавя към 5 kg вода при 12 °C, като се получава смес с температура 30 °C. Колко вода добавихте?

753. Вода с 20 °C се добавя към 3 литра вода с 60 °C, като се получава вода с 40 °C. Колко вода добавихте?

754. Каква ще бъде температурата на сместа, ако смесите 600 g вода при 80 °C с 200 g вода при 20 °C?

755. Един литър вода с температура 90 °C беше излят във вода с температура 10 °C и температурата на водата стана 60 °C. Колко студена вода имаше?

756. Определете колко гореща вода, загрята до 60 °C, трябва да се налее в съд, ако в съда вече има 20 литра студена вода с температура 15 °C; температурата на сместа трябва да бъде 40 °C.

757. Определете колко топлина е необходима за загряване на 425 g вода с 20 °C.

758. Колко градуса ще се загреят 5 kg вода, ако водата получи 167,2 kJ?

759. Колко топлина е необходима за загряване на m грама вода при температура t1 до температура t2?

760. В калориметър се наливат 2 kg вода с температура 15 °C. До каква температура ще се загрее водата в калориметъра, ако в нея се спусне 500 g месингова тежест, нагрята до 100 °C? Специфичният топлинен капацитет на месинга е 0,37 kJ/(kg °C).

761. Има парчета мед, калай и алуминий с еднакъв обем. Кое от тези парчета има най-голям и кое има най-малък топлинен капацитет?

762. В калориметъра са наляти 450 g вода с температура 20 °C. Когато 200 g железни стружки, загряти до 100 °C, се потопят в тази вода, температурата на водата става 24 °C. Определете специфичния топлинен капацитет на дървените стърготини.

763. Меден калориметър с тегло 100 g съдържа 738 g вода, чиято температура е 15 °C. 200 g мед се спускат в този калориметър при температура 100 °C, след което температурата на калориметъра се повишава до 17 °C. Какъв е специфичният топлинен капацитет на медта?

764. Стоманена топка с тегло 10 g се изважда от пещта и се поставя във вода с температура 10 °C. Температурата на водата се повиши до 25 °C. Каква е била температурата на топката във фурната, ако масата на водата е 50 g? Специфичният топлинен капацитет на стоманата е 0,5 kJ/(kg °C).

770. Стоманен нож с тегло 2 kg се нагрява до температура 800 °C и след това се спуска в съд, съдържащ 15 литра вода с температура 10 °C. До каква температура ще се загрее водата в съда?

(Показание: За да се реши този проблем, е необходимо да се създаде уравнение, в което неизвестната температура на водата в съда след спускане на ножа се приема за неизвестна.)

771. Каква температура ще се получи водата, ако смесите 0,02 kg вода при 15 °C, 0,03 kg вода при 25 °C и 0,01 kg вода при 60 °C?

772. За отопление на добре вентилиран клас необходимото количество топлина е 4,19 MJ на час. В отоплителните радиатори влиза вода с температура 80 °C и излиза от тях при 72 °C. Колко вода трябва да се подава към радиаторите на всеки час?

773. Олово с тегло 0,1 kg при температура 100 °C е потопено в алуминиев калориметър с тегло 0,04 kg, съдържащ 0,24 kg вода при температура 15 °C. След което температурата в калориметъра достига 16 °C. Каква е специфичната топлина на оловото?

За да научите как да изчислявате количеството топлина, което е необходимо за нагряване на тялото, нека първо установим от какви количества зависи.

От предишния параграф вече знаем, че това количество топлина зависи от вида на веществото, от което се състои тялото (т.е. неговия специфичен топлинен капацитет):

Q зависи от c.

Но това не е всичко.

Ако искаме да затоплим водата в чайника така, че да стане само топла, тогава няма да я загряваме дълго. И за да стане водата гореща, ще я нагряваме по-дълго. Но колкото по-дълго чайникът е в контакт с нагревателя, толкова повече топлина ще получи от него. Следователно, колкото повече се променя температурата на тялото при нагряване, толкова по-голямо количество топлина трябва да бъде прехвърлено към него.

Нека началната температура на тялото е tbegin, а крайната температура е tend. Тогава промяната в телесната температура ще бъде изразена чрез разликата

Δt = t край – t начало,

и количеството топлина ще зависи от тази стойност:

Q зависи от Δt.

И накрая, всеки знае, че загряването например на 2 kg вода изисква повече време (и следователно повече топлина), отколкото загряването на 1 kg вода. Това означава, че количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото, зависи от масата на това тяло:

Q зависи от m.

Така че, за да изчислите количеството топлина, трябва да знаете специфичния топлинен капацитет на веществото, от което е направено тялото, масата на това тяло и разликата между неговата крайна и начална температура.

Нека например трябва да определите колко топлина е необходима за нагряване на желязна част с тегло 5 kg, при условие че началната й температура е 20 °C, а крайната температура трябва да бъде равна на 620 °C.

От таблица 8 намираме, че специфичният топлинен капацитет на желязото е c = 460 J/(kg*°C). Това означава, че нагряването на 1 kg желязо с 1 °C изисква 460 J.

За нагряване на 5 kg желязо с 1 °C ще е необходима 5 пъти повече топлина, т.е. 460 J * 5 = 2300 J.

За да се нагрее желязото не с 1 °C, а с Δt = 600 °C, ще е необходимо още 600 пъти повече количество топлина, т.е. 2300 J * 600 = 1 380 000 J. Точно същото (по модул) количество топлина ще се отдели и когато това желязо се охлади от 620 до 20 °C.

Така, за да намерите количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото или освободено от него по време на охлаждане, трябва да умножите специфичния топлинен капацитет на тялото по неговата маса и по разликата между крайната и началната температура:

Когато тялото се нагрява, tcon > tstart и следователно Q > 0. Когато тялото се охлажда, tcon< t нач и, следовательно, Q < 0.

1. Дайте примери, показващи, че количеството топлина, получено от тялото при нагряване, зависи от неговата маса и температурни промени. 2. Каква формула се използва за изчисляване на количеството топлина, необходимо за нагряване на тялото или отделено от него при охлаждане?