Количество теплоты. Единицы количества теплоты

Количество теплоты.

Единицы количества теплоты.

разработал: Дубоделов Сергей Иванович

учитель физики МБОУ СОШ №70 г.Томска

Количество теплоты  – это энергия, которая передается с помощью теплопередачи.

Рассмотрим вопрос: какой величиной мы будем выражать это количество теплоты?

Количество теплоты связано с внутренней энергией тела, поэтому, когда тело получает энергию, его внутренняя энергия увеличивается, а когда отдает – уменьшается.

Аналогичные выводы можно сделать и о температуре тела. Внутренняя энергия выражается в джоулях (Дж). Значит, количество теплоты также измеряется в джоулях (в СИ):

  Q – стандартное обозначение количества теплоты.

Эксперимент № 1

Возьмем два одинаковых тела, но разной массы. Например, возьмем две одинаковые кастрюли и нальем в них разное количество воды (одинаковой температуры).

Очевидно, что для того, чтобы вскипятить ту кастрюлю, в которой воды больше, потребуется больше времени. То есть ей необходимо будет сообщить большее количество теплоты.

Из этого можно сделать вывод, что количество теплоты зависит от массы (прямо пропорционально – чем больше масса, тем больше количество теплоты).

Эксперимент № 2

Во втором эксперименте мы будем нагревать тела одинаковой массы до разной температуры. То есть возьмем две кастрюли с водой одинаковой массы и нагреем одну из них на 20 ⁰C , а вторую, к примеру, на 50 ⁰C .

Очевидно, что, для того чтобы нагреть кастрюлю до большей температуры, понадобится больше времени, то есть ей необходимо будет сообщить большее количество теплоты.

Из этого можно сделать вывод, что количество теплоты зависит от разности температур (прямо пропорционально – чем больше разность температур, тем больше количество теплоты).

Эксперимент № 3

В третьем эксперименте рассмотрим зависимость количества теплоты от характеристик вещества. Для этого возьмем две кастрюли и нальем в одну из них воду, а в другую – подсолнечное масло. При этом температуры и массы воды и масла должны быть одинаковы. Будем нагревать обе кастрюли до одинаковой температуры.

Для того чтобы нагреть кастрюлю с водой, потребуется больше времени, то есть ей необходимо будет сообщить большее количество теплоты.

Из этого можно сделать вывод, что количество теплоты зависит от рода вещества (подробнее о том, как именно, мы поговорим на следующем уроке).

После проведенных экспериментов можно сделать вывод, что Q зависит:

• от массы тела;
• изменения его температуры;
• рода вещества.

Отметим, что во всех рассмотренных нами случаях речь не идет о фазовых переходах (то есть изменениях агрегатного состояния вещества).

Вместе с тем численное значение количества теплоты может зависеть и от его единиц измерения. Кроме джоуля, который является единицей СИ, используется еще одна единица измерения количества теплоты – калория (переводится как «жар», «тепло»).

Это достаточно маленькое значение, поэтому чаще используется понятие килокалории:  1 ккал = 4,2 Дж. Эта величина соответствует количеству теплоты, которое необходимо передать 1 кг воды, чтобы нагреть его на 1⁰С  .