Jumlah haba yang diterima daripada pemanasan. Bagaimana untuk mengira jumlah haba, kesan haba dan haba pembentukan

Dalam pelajaran ini kita akan terus mengkaji tenaga dalaman badan, dan lebih khusus lagi, cara untuk mengubahnya. Dan subjek perhatian kita kali ini adalah pemindahan haba. Kami akan mengingati jenis apa yang dibahagikan kepada jenis, apa yang diukur, dan dengan nisbah apakah kita boleh mengira jumlah haba yang dipindahkan akibat pertukaran haba; kita juga akan memberikan definisi kapasiti haba tentu badan.

Topik: Asas termodinamik
Pengajaran: Jumlah haba. Haba tertentu

Seperti yang kita sedia maklum daripada kelas junior, dan seperti yang kita ingat dalam pelajaran lepas, terdapat dua cara untuk menukar tenaga dalaman badan: melakukan kerja padanya atau memindahkan sejumlah haba ke dalamnya. Kami sudah tahu tentang kaedah pertama dari, sekali lagi, pelajaran terakhir, tetapi kami juga banyak bercakap tentang yang kedua dalam kursus gred lapan.

Proses pemindahan haba (jumlah haba atau tenaga) tanpa melakukan kerja dipanggil pertukaran haba atau pemindahan haba. Menurut mekanisme penghantaran, seperti yang kita ketahui, ia dibahagikan kepada tiga jenis:

1. Kekonduksian terma
2. Perolakan
3. Sinaran

Hasil daripada salah satu proses ini, sejumlah haba dipindahkan ke badan, yang nilainya, sebenarnya, mengubah tenaga dalaman. Marilah kita mencirikan kuantiti ini.

Definisi. Kuantiti haba. Penetapan - Q. Unit ukuran - J. Apabila suhu badan berubah (yang bersamaan dengan perubahan dalam tenaga dalaman), jumlah haba yang dibelanjakan untuk perubahan ini boleh dikira menggunakan formula:

Di sini: - berat badan; - kapasiti haba khusus badan; - perubahan suhu badan.

Lebih-lebih lagi, jika, iaitu, semasa penyejukan, mereka mengatakan bahawa badan melepaskan sejumlah haba, atau jumlah haba negatif dipindahkan ke badan. Jika, iaitu, pemanasan badan diperhatikan, jumlah haba yang dipindahkan, tentu saja, akan menjadi positif.

Perhatian istimewa hendaklah dibayar kepada kapasiti haba tentu badan.

Definisi. Haba tertentu- nilai secara berangka sama dengan jumlah haba yang mesti dipindahkan untuk memanaskan satu kilogram bahan sebanyak satu darjah. Muatan haba tentu ialah nilai individu untuk setiap bahan individu. Oleh itu, ini ialah nilai jadual, jelas diketahui, dengan syarat kita tahu bahagian mana bahan haba dipindahkan.

Unit SI bagi haba tentu boleh didapati daripada persamaan di atas:

Oleh itu:

Sekarang mari kita pertimbangkan kes apabila pemindahan sejumlah haba membawa kepada perubahan dalam keadaan pengagregatan bahan. Mari kita ingat bahawa peralihan sedemikian dipanggil lebur, penghabluran, penyejatan dan pemeluwapan.

Apabila bergerak dari cecair ke pepejal dan sebaliknya, jumlah haba dikira menggunakan formula:

Di sini: - berat badan; - haba tentu pelakuran jasad (jumlah haba yang diperlukan untuk mencairkan sepenuhnya satu kilogram bahan).

Untuk mencairkan badan, ia perlu memindahkan sejumlah haba, dan semasa pemeluwapan badan itu sendiri melepaskan persekitaran sejumlah haba tertentu.

Apabila bergerak dari cecair ke badan gas dan sebaliknya, jumlah haba dikira dengan formula:

Di sini: - berat badan; - haba tentu pengewapan badan (jumlah haba yang diperlukan untuk menyejat sepenuhnya satu kilogram bahan).

Untuk menguap cecair, ia perlu memindahkan sejumlah haba, dan apabila pemeluwapan, wap itu sendiri melepaskan sejumlah haba ke persekitaran.

Ia juga harus ditekankan bahawa kedua-dua pencairan dengan penghabluran dan penyejatan dengan pemeluwapan berlaku pada suhu malar (masing-masing takat lebur dan didih) (Rajah 1).

nasi. 1. Graf kebergantungan suhu (dalam darjah Celsius) pada jumlah bahan yang diterima ()

Secara berasingan, perlu diperhatikan pengiraan jumlah haba yang dikeluarkan semasa pembakaran jisim bahan api tertentu:

Di sini: - jisim bahan api; - haba tentu pembakaran bahan api (jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran satu kilogram bahan api).

Perhatian khusus harus diberikan kepada fakta bahawa, sebagai tambahan kepada fakta bahawa untuk bahan yang berbeza, kapasiti haba tertentu diambil. makna yang berbeza, parameter ini boleh berbeza untuk bahan yang sama di keadaan yang berbeza. Sebagai contoh, kapasiti haba tentu berbeza dibezakan untuk proses pemanasan yang berlaku pada isipadu malar () dan untuk proses yang berlaku pada tekanan malar ().

Terdapat juga perbezaan antara kapasiti haba molar dan hanya kapasiti haba.

Definisi. Muatan haba molar () - jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan satu mol bahan sebanyak satu darjah.

Muatan haba (C) - jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan sebahagian bahan berjisim tertentu dengan satu darjah. Hubungan antara kapasiti haba dan muatan haba tentu:

Dalam pelajaran seterusnya, kita akan melihat undang-undang penting seperti undang-undang pertama termodinamik, yang mengaitkan perubahan tenaga dalaman dengan kerja gas dan jumlah haba yang dipindahkan.

Bibliografi

1. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fizik molekul. Termodinamik. - M.: Bustard, 2010.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizik darjah 10. - M.: Ilexa, 2005.
3. Kasyanov V.A. Fizik darjah 10. - M.: Bustard, 2010.

1. Kamus dan ensiklopedia tentang Ahli Akademik ().
2. Tt.pstu.ru ().
3. Elementy.ru ().

Kerja rumah

1. Halaman 83: No. 643-646. Fizik. Buku masalah. 10-11 darjah. Rymkevich A.P. - M.: Bustard, 2013. ()
2. Bagaimanakah kapasiti haba molar dan tentu berkaitan?
3. Mengapa permukaan tingkap kadangkala berkabus? Di sebelah mana tingkap ini berlaku?
4. Dalam cuaca apakah lopak menjadi lebih cepat kering: tenang atau berangin?
5. *Apakah haba yang diterima oleh badan semasa mencair dibelanjakan?

Tenaga dalaman badan berubah apabila kerja dilakukan atau haba dipindahkan. Dalam fenomena pemindahan haba, tenaga dalaman dipindahkan melalui pengaliran, perolakan atau sinaran.

Setiap badan, apabila dipanaskan atau disejukkan (melalui pemindahan haba), memperoleh atau kehilangan sedikit tenaga. Berdasarkan ini, adalah kebiasaan untuk memanggil jumlah tenaga ini jumlah haba.

Jadi, jumlah haba ialah tenaga yang diberikan atau diterima oleh badan semasa proses pemindahan haba.

Berapa banyak haba yang diperlukan untuk memanaskan air? hidup contoh mudah anda boleh memahami bahawa memanaskan jumlah air yang berbeza akan memerlukan kuantiti yang berbeza kemesraan. Katakan kita mengambil dua tabung uji dengan 1 liter air dan 2 liter air. Dalam kes yang manakah lebih banyak haba diperlukan? Dalam kedua, di mana terdapat 2 liter air dalam tabung uji. Tabung uji kedua akan mengambil masa lebih lama untuk dipanaskan jika kita memanaskannya dengan sumber api yang sama.

Oleh itu, jumlah haba bergantung kepada jisim badan. Semakin besar jisim, semakin besar jumlah haba yang diperlukan untuk pemanasan dan, dengan itu, semakin lama masa yang diperlukan untuk menyejukkan badan.

Apakah lagi bergantung kepada jumlah haba? Sememangnya, dari perbezaan suhu badan. Tetapi bukan itu sahaja. Lagipun, jika kita cuba memanaskan air atau susu, kita akan memerlukan jumlah masa yang berbeza. Iaitu, ternyata jumlah haba bergantung pada bahan yang terdiri daripada badan.

Akibatnya, ternyata jumlah haba yang diperlukan untuk pemanasan atau jumlah haba yang dibebaskan apabila badan menyejuk bergantung kepada jisimnya, pada perubahan suhu dan jenis bahan yang badan itu berada. dikarang.

Bagaimanakah jumlah haba diukur?

belakang unit haba ia diterima umum 1 Joule. Sebelum kemunculan unit ukuran tenaga, saintis menganggap jumlah haba sebagai kalori. Unit ukuran ini biasanya disingkatkan sebagai "J"

Kalori- ini ialah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sebanyak 1 darjah Celsius. Bentuk ringkasan ukuran kalori ialah "kal".

1 kal = 4.19 J.

Sila ambil perhatian bahawa dalam unit tenaga ini adalah lazim untuk menunjukkan nilai pemakanan makanan dalam kJ dan kcal.

1 kcal = 1000 kal.

1 kJ = 1000 J

1 kcal = 4190 J = 4.19 kJ

Apakah muatan haba tentu

Setiap bahan dalam alam semula jadi mempunyai sifatnya sendiri, dan pemanasan setiap bahan individu memerlukan jumlah tenaga yang berbeza, i.e. jumlah haba.

Muatan haba tentu bahan- ini adalah kuantiti yang sama dengan jumlah haba yang perlu dipindahkan ke badan dengan jisim 1 kilogram untuk memanaskannya kepada suhu 1 0 C

Muatan haba tentu ditetapkan oleh huruf c dan mempunyai nilai ukuran J/kg*

Sebagai contoh, muatan haba tentu air ialah 4200 J/kg* 0 C. Iaitu, ini adalah jumlah haba yang perlu dipindahkan ke 1 kg air untuk memanaskannya sebanyak 1 0 C

Perlu diingat bahawa kapasiti haba tentu bahan dalam keadaan pengagregatan yang berbeza adalah berbeza. Iaitu, untuk memanaskan ais sebanyak 1 0 C akan memerlukan jumlah haba yang berbeza.

Bagaimana untuk mengira jumlah haba untuk memanaskan badan

Sebagai contoh, adalah perlu untuk mengira jumlah haba yang perlu dibelanjakan untuk memanaskan 3 kg air dari suhu 15 0 C sehingga suhu 85 0 C. Kita tahu muatan haba tentu air, iaitu jumlah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg air sebanyak 1 darjah. Iaitu, untuk mengetahui jumlah haba dalam kes kami, anda perlu mendarabkan kapasiti haba tentu air sebanyak 3 dan dengan bilangan darjah yang anda ingin meningkatkan suhu air. Jadi itu 4200*3*(85-15) = 882,000.

Dalam kurungan kita mengira bilangan darjah yang tepat, menolak hasil awal daripada keputusan akhir yang diperlukan

Jadi, untuk memanaskan 3 kg air dari 15 hingga 85 0 C, kita memerlukan 882,000 J haba.

Jumlah haba dilambangkan dengan huruf Q, formula untuk mengiranya adalah seperti berikut:

Q=c*m*(t 2 -t 1).

Analisis dan penyelesaian masalah

Masalah 1. Berapa banyak haba yang diperlukan untuk memanaskan 0.5 kg air dari 20 hingga 50 0 C

Diberi:

m = 0.5 kg.,

s = 4200 J/kg* 0 C,

t 1 = 20 0 C,

t 2 = 50 0 C.

Kami menentukan kapasiti haba tentu dari jadual.

Penyelesaian:

2 -t 1).

Gantikan nilai:

Q=4200*0.5*(50-20) = 63,000 J = 63 kJ.

Jawapan: Q=63 kJ.

Tugasan 2. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan bar aluminium seberat 0.5 kg kali 85 0 C?

Diberi:

m = 0.5 kg.,

s = 920 J/kg* 0 C,

t 1 = 0 0 C,

t 2 = 85 0 C.

Penyelesaian:

jumlah haba ditentukan oleh formula Q=c*m*(t 2 -t 1).

Gantikan nilai:

Q=920*0.5*(85-0) = 39,100 J = 39.1 kJ.

Jawapan: Q= 39.1 kJ.

730. Mengapakah air digunakan untuk menyejukkan beberapa mekanisme?
Air mempunyai hebat muatan haba tentu, yang menggalakkan penyingkiran haba yang baik daripada mekanisme.

731. Dalam hal yang manakah perlu menghabiskan lebih banyak tenaga: untuk memanaskan satu liter air sebanyak 1 °C atau memanaskan seratus gram air sebanyak 1 °C?
Untuk memanaskan satu liter air, semakin besar jisim, semakin banyak tenaga yang perlu dibelanjakan.

732. Garpu perak dan perak cupronickel dengan jisim yang sama diturunkan ke dalam air panas. Adakah mereka akan menerima jumlah haba yang sama daripada air?
Garpu kupronikel akan menerima lebih banyak haba kerana haba tentu kupronikel lebih besar daripada haba perak.

733. Sekeping plumbum dan sekeping besi tuang yang sama jisim dipukul tiga kali dengan tukul besi. Bahagian mana yang lebih panas?
Plumbum akan lebih panas kerana kapasiti haba tentunya lebih rendah daripada besi tuang dan ia memerlukan lebih sedikit tenaga untuk memanaskan plumbum.

734. Satu kelalang mengandungi air, satu lagi mengandungi minyak tanah dengan jisim dan suhu yang sama. Sebuah kiub besi yang sama dipanaskan dijatuhkan ke dalam setiap kelalang. Apakah yang akan memanaskan kepada suhu yang lebih tinggi - air atau minyak tanah?
Minyak tanah.

735. Mengapakah turun naik suhu pada musim sejuk dan musim panas kurang tajam di bandar di pinggir laut berbanding di bandar yang terletak di pedalaman?
Air menjadi panas dan menyejuk lebih perlahan daripada udara. Pada musim sejuk, ia menyejukkan dan memindahkan jisim udara panas ke darat, menjadikan iklim di pantai lebih panas.

736. Muatan haba tentu aluminium ialah 920 J/kg °C. Apakah maksud ini?
Ini bermakna untuk memanaskan 1 kg aluminium sebanyak 1 °C perlu menghabiskan 920 J.

737. Bar aluminium dan kuprum dengan jisim yang sama 1 kg disejukkan sebanyak 1 °C. Berapakah perubahan tenaga dalaman setiap blok? Untuk bar yang manakah ia akan berubah lebih banyak dan berapa banyak?

738. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan sekilogram bilet besi sebanyak 45 °C?

739. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 0.25 kg air daripada 30 °C kepada 50 °C?

740. Bagaimanakah tenaga dalaman dua liter air akan berubah apabila dipanaskan sebanyak 5 °C?

741. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 5 g air daripada 20 °C kepada 30 °C?

742. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan bebola aluminium seberat 0.03 kg sebanyak 72 °C?

743. Kira jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 15 kg kuprum sebanyak 80 °C.

744. Kira jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 5 kg kuprum daripada 10 °C kepada 200 °C.

745. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 0.2 kg air daripada 15 °C kepada 20 °C?

746. Air seberat 0.3 kg telah disejukkan sebanyak 20 °C. Berapa banyak tenaga dalaman air telah berkurangan?

747. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 0.4 kg air pada suhu 20 °C hingga suhu 30 °C?

748. Berapakah jumlah haba yang dibelanjakan untuk memanaskan 2.5 kg air sebanyak 20 °C?

749. Berapakah jumlah haba yang dibebaskan apabila 250 g air disejukkan daripada 90 °C hingga 40 °C?

750. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 0.015 liter air sebanyak 1 °C?

751. Hitungkan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan kolam dengan isipadu 300 m3 sebanyak 10 °C?

752. Berapakah jumlah haba yang mesti ditambah kepada 1 kg air untuk meningkatkan suhunya daripada 30 °C kepada 40 °C?

753. Air dengan isipadu 10 liter telah disejukkan daripada suhu 100 °C kepada suhu 40 °C. Berapa banyak haba yang dibebaskan semasa ini?

754. Kira jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 m3 pasir sebanyak 60 °C.

755. Isipadu udara 60 m3, kapasiti haba tentu 1000 J/kg °C, ketumpatan udara 1.29 kg/m3. Berapa banyak haba yang diperlukan untuk menaikkannya kepada 22°C?

756. Air dipanaskan sebanyak 10 °C, menghabiskan 4.20 103 J haba. Tentukan jumlah air.

757. 20.95 kJ haba telah disalurkan kepada air seberat 0.5 kg. Apakah suhu air menjadi jika suhu awal air ialah 20 °C?

758. Sebuah kuali kuprum seberat 2.5 kg diisi dengan 8 kg air pada suhu 10 °C. Berapakah haba yang diperlukan untuk memanaskan air dalam kuali sehingga mendidih?

759. Satu liter air pada suhu 15 °C dituang ke dalam senduk kuprum seberat 300 g. Berapakah jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan air dalam senduk itu kepada 85 °C?

760. Sekeping granit yang dipanaskan seberat 3 kg diletakkan di dalam air. Granit memindahkan 12.6 kJ haba ke air, menyejukkan sebanyak 10 °C. Apakah muatan haba tentu batu itu?

761. Air panas pada 50 °C telah ditambah kepada 5 kg air pada 12 °C, mendapatkan campuran dengan suhu 30 °C. Berapa banyak air yang anda tambah?

762. Air pada 20 °C telah ditambah kepada 3 liter air pada 60 °C, mendapatkan air pada 40 °C. Berapa banyak air yang anda tambah?

763. Berapakah suhu campuran jika anda mencampurkan 600 g air pada 80 °C dengan 200 g air pada 20 °C?

764. Satu liter air pada 90 °C dituangkan ke dalam air pada 10 °C, dan suhu air menjadi 60 °C. Berapa ramai air sejuk?

765. Tentukan berapa banyak yang perlu dituangkan ke dalam bekas air panas, dipanaskan hingga 60 °C, jika bejana sudah mengandungi 20 liter air sejuk pada suhu 15 °C; suhu campuran hendaklah 40 °C.

766. Tentukan berapa banyak haba yang diperlukan untuk memanaskan 425 g air sebanyak 20 °C.

767. Berapakah darjah 5 kg air akan menjadi panas jika air itu menerima 167.2 kJ?

768. Berapakah haba yang diperlukan untuk memanaskan m gram air pada suhu t1 kepada suhu t2?

769. 2 kg air dituang ke dalam kalorimeter pada suhu 15 °C. Pada suhu berapakah air kalorimeter akan dipanaskan jika berat loyang 500 g yang dipanaskan hingga 100 °C diturunkan ke dalamnya? Muatan haba tentu loyang ialah 0.37 kJ/(kg °C).

770. Terdapat kepingan kuprum, timah dan aluminium yang sama isipadu. Antara kepingan ini yang manakah mempunyai terbesar dan yang manakah mempunyai muatan haba terkecil?

771. 450 g air, yang suhunya ialah 20 °C, dituangkan ke dalam kalorimeter. Apabila 200 g pemfailan besi yang dipanaskan hingga 100 °C direndam dalam air ini, suhu air menjadi 24 °C. Tentukan muatan haba tentu habuk papan.

772. Kalorimeter kuprum seberat 100 g memuatkan 738 g air, suhunya ialah 15 °C. 200 g kuprum diturunkan ke dalam kalorimeter ini pada suhu 100 °C, selepas itu suhu kalorimeter meningkat kepada 17 °C. Apakah muatan haba tentu kuprum?

773. Bebola keluli seberat 10 g dikeluarkan dari ketuhar dan diletakkan di dalam air pada suhu 10 °C. Suhu air meningkat kepada 25 °C. Berapakah suhu bola di dalam ketuhar jika jisim air ialah 50 g? Kapasiti haba tentu keluli ialah 0.5 kJ/(kg °C).

777. 50 g air pada suhu 19 °C dituang ke dalam air seberat 150 g pada suhu 35 °C. Berapakah suhu campuran itu?

778. Air seberat 5 kg pada 90 °C dituang ke dalam periuk besi tuang seberat 2 kg pada suhu 10 °C. Apakah suhu air itu?

779. Sebuah pemotong keluli seberat 2 kg dipanaskan pada suhu 800 °C dan kemudian diturunkan ke dalam bekas yang mengandungi 15 liter air pada suhu 10 °C. Pada suhu berapakah air di dalam bekas itu akan menjadi panas?

(Petunjuk: Untuk menyelesaikan masalah ini, adalah perlu untuk mencipta persamaan di mana suhu air yang tidak diketahui di dalam kapal selepas menurunkan pemotong diambil sebagai tidak diketahui.)

780. Apakah suhu yang akan diperolehi oleh air jika anda mencampurkan 0.02 kg air pada 15 °C, 0.03 kg air pada 25 °C dan 0.01 kg air pada 60 °C?

781. Untuk memanaskan kelas berventilasi baik, jumlah haba yang diperlukan ialah 4.19 MJ sejam. Air memasuki radiator pemanasan pada 80 °C dan meninggalkannya pada 72 °C. Berapa banyak air yang perlu dibekalkan kepada radiator setiap jam?

782. Plumbum seberat 0.1 kg pada suhu 100 °C direndam dalam kalorimeter aluminium seberat 0.04 kg yang mengandungi 0.24 kg air pada suhu 15 °C. Selepas itu suhu dalam kalorimeter mencapai 16 °C. Apakah haba tentu plumbum?

Anda boleh menukar tenaga dalaman gas dalam silinder bukan sahaja dengan melakukan kerja, tetapi juga dengan memanaskan gas (Gamb. 43). Jika anda membetulkan omboh, isipadu gas tidak akan berubah, tetapi suhu, dan oleh itu tenaga dalaman, akan meningkat.

Proses pemindahan tenaga dari satu badan ke badan yang lain tanpa melakukan kerja dipanggil pertukaran haba atau pemindahan haba.

Tenaga yang dipindahkan ke badan akibat pertukaran haba dipanggil jumlah haba. Jumlah haba juga dipanggil tenaga yang dikeluarkan oleh badan semasa pertukaran haba.

Gambar molekul pemindahan haba. Semasa pertukaran haba di sempadan antara jasad, interaksi molekul jasad sejuk yang bergerak perlahan dengan molekul jasad panas yang bergerak lebih cepat berlaku. Akibatnya, tenaga kinetik

molekul sejajar dan kelajuan molekul badan sejuk meningkat, dan molekul badan panas berkurangan.

Semasa pertukaran haba, tenaga tidak ditukar dari satu bentuk ke bentuk lain: sebahagian daripada tenaga dalaman badan panas dipindahkan ke badan sejuk.

Jumlah haba dan kapasiti haba. Dari kursus fizik kelas VII diketahui bahawa untuk memanaskan jisim jisim dari suhu ke suhu adalah perlu untuk memberitahu jumlah haba.

Apabila badan menyejuk, suhu terakhirnya kurang daripada suhu awal dan jumlah haba yang dikeluarkan oleh badan adalah negatif.

Pekali c dalam formula (4.5) dipanggil muatan haba tentu. Muatan haba tentu ialah jumlah haba yang diterima atau dilepaskan oleh 1 kg bahan apabila suhunya berubah sebanyak 1 K-

Muatan haba tentu dinyatakan dalam joule dibahagikan dengan kilogram didarab dengan kelvin. Jasad yang berbeza memerlukan jumlah tenaga yang berbeza untuk meningkatkan suhu sebanyak I K. Oleh itu, kapasiti haba tentu air dan kuprum

Kapasiti haba spesifik bergantung bukan sahaja pada sifat bahan, tetapi juga pada proses pemindahan haba berlaku.Jika anda memanaskan gas pada tekanan malar, ia akan mengembang dan berfungsi. Untuk memanaskan gas sebanyak 1 °C pada tekanan malar, lebih banyak haba perlu dipindahkan kepadanya daripada memanaskannya pada isipadu tetap.

Jasad cecair dan pepejal mengembang sedikit apabila dipanaskan, dan kapasiti haba tentu mereka pada isipadu malar dan tekanan malar berbeza sedikit.

Haba tentu pengewapan. Untuk mengubah cecair menjadi wap, sejumlah haba mesti dipindahkan kepadanya. Suhu cecair tidak berubah semasa transformasi ini. Perubahan cecair kepada wap pada suhu malar tidak membawa kepada peningkatan tenaga kinetik molekul, tetapi disertai dengan peningkatan dalam tenaga keupayaan. Lagipun, jarak purata antara molekul gas adalah berkali-kali lebih besar daripada antara molekul cecair. Di samping itu, peningkatan dalam isipadu semasa peralihan bahan daripada keadaan cair dalam bentuk gas memerlukan kerja yang perlu dilakukan terhadap daya tekanan luar.

Jumlah haba yang diperlukan untuk menukar 1 kg cecair kepada wap pada suhu malar dipanggil

haba tentu pengewapan. Kuantiti ini ditetapkan dengan huruf dan dinyatakan dalam joule per kilogram

Haba tentu pengewapan air adalah sangat tinggi: pada suhu 100°C. Untuk cecair lain (alkohol, eter, merkuri, minyak tanah, dll.) haba tentu pengewapan adalah 3-10 kali kurang.

Untuk mengubah jisim cecair kepada wap, jumlah haba diperlukan sama dengan:

Apabila wap mengewap, jumlah haba yang sama dibebaskan:

Haba tentu pelakuran. Apabila badan kristal cair, semua haba yang dibekalkan kepadanya pergi untuk meningkatkan tenaga potensi molekul. Tenaga kinetik molekul tidak berubah, kerana lebur berlaku pada suhu malar.

Jumlah haba A yang diperlukan untuk menukar 1 kg bahan hablur pada takat lebur kepada cecair dengan suhu yang sama dipanggil haba tentu pelakuran.

Apabila 1 kg bahan menghablur, jumlah haba yang sama dibebaskan. Haba tentu pelakuran ais agak tinggi:

Untuk mencairkan jisim kristal, jumlah haba diperlukan sama dengan:

Jumlah haba yang dibebaskan semasa penghabluran badan adalah sama dengan:

1. Apakah jumlah haba yang dipanggil? 2. Apakah muatan haba tentu bahan bergantung kepada? 3. Apakah yang dipanggil haba tentu pengewapan? 4. Apakah yang dipanggil haba tentu pelakuran? 5. Dalam kes apakah jumlah haba yang dipindahkan negatif?

Tenaga dalaman badan boleh berubah kerana kerja kuasa luar. Untuk mencirikan perubahan dalam tenaga dalaman semasa pemindahan haba, kuantiti yang dipanggil jumlah haba dan dilambangkan Q diperkenalkan.

DALAM sistem antarabangsa Unit haba, serta kerja dan tenaga, ialah joule: = = = 1 J.

Dalam amalan, unit bukan sistemik kuantiti haba kadangkala digunakan - kalori. 1 kal. = 4.2 J.

Perlu diingatkan bahawa istilah "kuantiti haba" adalah malang. Ia diperkenalkan pada masa yang dipercayai bahawa badan mengandungi beberapa cecair tanpa berat dan sukar difahami - kalori. Proses pertukaran haba kononnya terdiri daripada fakta bahawa kalori, yang mengalir dari satu badan ke badan yang lain, membawa bersamanya sejumlah haba. Sekarang, mengetahui asas-asas teori molekul-kinetik struktur jirim, kita faham bahawa tidak ada kalori dalam badan, mekanisme untuk mengubah tenaga dalaman badan adalah berbeza. Walau bagaimanapun, kuasa tradisi adalah hebat dan kami terus menggunakan istilah yang diperkenalkan berdasarkan idea yang salah tentang sifat haba. Pada masa yang sama, memahami sifat pemindahan haba, seseorang tidak seharusnya mengabaikan sepenuhnya salah tanggapan mengenainya. Sebaliknya, dengan membuat analogi antara aliran haba dan aliran cecair hipotesis kalori, jumlah haba dan jumlah kalori, apabila menyelesaikan kelas masalah tertentu, adalah mungkin untuk menggambarkan proses yang sedang berjalan dan dengan betul. menyelesaikan masalah. Akhirnya, persamaan yang betul yang menerangkan proses pemindahan haba pernah diperolehi berdasarkan idea yang salah tentang kalori sebagai pembawa haba.

Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci proses yang boleh berlaku akibat pertukaran haba.

Tuangkan sedikit air ke dalam tabung uji dan tutup dengan penyumbat. Kami menggantung tiub uji dari batang yang dipasang pada dirian dan meletakkannya di bawahnya api terbuka. Tabung uji menerima sejumlah haba daripada nyalaan dan suhu cecair di dalamnya meningkat. Apabila suhu meningkat, tenaga dalaman cecair meningkat. Proses pengewapan intensif berlaku. Mengembang wap cecair membuat kerja mekanikal dengan menolak penyumbat keluar dari tabung uji.

Mari kita jalankan satu lagi eksperimen dengan model meriam yang diperbuat daripada sekeping tiub loyang, yang dipasang pada troli. Di satu sisi tiub ditutup rapat dengan palam ebonit yang melaluinya pin dilalui. Wayar dipateri pada pin dan tiub, berakhir dengan terminal yang mana voltan dari rangkaian lampu boleh dibekalkan. Oleh itu, model meriam adalah sejenis dandang elektrik.

Tuangkan sedikit air ke dalam tong meriam dan tutup tiub dengan penyumbat getah. Mari sambungkan pistol ke sumber kuasa. Elektrik, melalui air, memanaskannya. Air mendidih, yang membawa kepada pembentukan wap yang sengit. Tekanan wap air meningkat dan, akhirnya, mereka melakukan kerja menolak palam keluar dari laras senapang.

Pistol, kerana berundur, bergolek ke arah yang bertentangan dengan palam yang dikeluarkan.

Kedua-dua pengalaman disatukan oleh keadaan berikut. Semasa proses pemanasan cecair cara yang berbeza, suhu cecair dan, dengan itu, tenaga dalamannya meningkat. Agar cecair mendidih dan menguap secara intensif, perlu terus memanaskannya.

Wap cecair, kerana tenaga dalaman mereka, melakukan kerja mekanikal.

Kami menyiasat pergantungan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan badan pada jisimnya, perubahan suhu dan jenis bahan. Untuk mengkaji kebergantungan ini kita akan menggunakan air dan minyak. (Untuk mengukur suhu dalam eksperimen, termometer elektrik yang diperbuat daripada termokopel yang disambungkan kepada galvanometer cermin digunakan. Satu simpang termokopel itu diturunkan ke dalam bekas dengan air sejuk untuk memastikan suhunya kekal malar. Persimpangan termokopel yang lain mengukur suhu cecair yang diuji).

Pengalaman terdiri daripada tiga siri. Episod pertama meneroka untuk jisim malar cecair tertentu (dalam kes kami, air) pergantungan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskannya pada perubahan suhu. Kami akan menilai jumlah haba yang diterima oleh cecair dari pemanas (dapur elektrik) mengikut masa pemanasan, dengan mengandaikan bahawa terdapat hubungan langsung antara mereka pergantungan berkadar. Untuk hasil eksperimen sepadan dengan andaian ini, adalah perlu untuk memastikan aliran haba pegun dari dapur elektrik ke badan yang dipanaskan. Untuk melakukan ini, dapur elektrik dihidupkan terlebih dahulu, supaya pada permulaan eksperimen, suhu permukaannya akan berhenti berubah. Untuk memanaskan cecair dengan lebih sekata semasa eksperimen, kami akan mengacaunya menggunakan termokopel itu sendiri. Kami akan merekodkan bacaan termometer pada selang masa yang tetap sehingga titik cahaya mencapai tepi skala.

Mari kita simpulkan: terdapat hubungan berkadar langsung antara jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan badan dan perubahan suhunya.

Dalam siri eksperimen kedua kita akan membandingkan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan cecair yang sama berat yang berbeza apabila suhu mereka berubah dengan jumlah yang sama.

Untuk kemudahan membandingkan nilai yang diperoleh, jisim air untuk eksperimen kedua akan diambil dua kali kurang daripada eksperimen pertama.

Kami akan merekodkan semula bacaan termometer pada selang masa yang tetap.

Membandingkan keputusan eksperimen pertama dan kedua, kesimpulan berikut boleh dibuat.

Dalam siri eksperimen ketiga kita akan membandingkan jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan jisim yang sama bagi cecair yang berbeza apabila suhunya berubah dengan jumlah yang sama.

Kami akan memanaskan minyak di atas dapur elektrik, yang jisimnya sama dengan jisim air dalam eksperimen pertama. Kami akan merekodkan bacaan termometer pada selang masa yang tetap.

Keputusan eksperimen mengesahkan kesimpulan bahawa jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan badan adalah berkadar terus dengan perubahan suhunya dan, sebagai tambahan, menunjukkan pergantungan jumlah haba ini pada jenis bahan.

Memandangkan eksperimen menggunakan minyak, yang ketumpatannya kurang daripada ketumpatan air, dan memanaskan minyak pada suhu tertentu memerlukan lebih sedikit haba daripada memanaskan air, boleh diandaikan bahawa jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan badan bergantung padanya. ketumpatan.

Untuk menguji andaian ini, kita akan secara serentak memanaskan jisim air, parafin dan kuprum yang sama pada pemanas kuasa malar.

Selepas masa yang sama, suhu tembaga adalah kira-kira 10 kali, dan parafin kira-kira 2 kali lebih tinggi daripada suhu air.

Tetapi kuprum mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi dan parafin mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada air.

Pengalaman menunjukkan bahawa kuantiti yang mencirikan kadar perubahan suhu bahan dari mana jasad yang terlibat dalam pertukaran haba dibuat bukanlah ketumpatan. Kuantiti ini dipanggil muatan haba tentu bahan dan dilambangkan dengan huruf c.

Untuk membandingkan kapasiti haba tentu pelbagai bahan berkhidmat peranti khas. Peranti ini terdiri daripada rak di mana plat parafin nipis dan jalur dengan batang yang dilalui melaluinya dilampirkan. Silinder aluminium, keluli dan loyang dengan jisim yang sama dipasang pada hujung rod.

Mari kita panaskan silinder pada suhu yang sama dengan merendamnya dalam bekas dengan air berdiri di atas dapur panas. Kami mengikat silinder panas ke rak dan melepaskannya dari pengikat. Silinder secara serentak menyentuh plat parafin dan, mencairkan parafin, mula tenggelam ke dalamnya. Kedalaman rendaman silinder dengan jisim yang sama ke dalam plat parafin, apabila suhunya berubah dengan jumlah yang sama, ternyata berbeza.

Pengalaman menunjukkan bahawa kapasiti haba tentu aluminium, keluli dan loyang adalah berbeza.

Setelah menjalankan eksperimen yang sesuai dengan peleburan pepejal, pengewapan cecair, pembakaran bahan api kita memperoleh kebergantungan kuantitatif berikut.

Untuk mendapatkan unit kuantiti tertentu, ia mesti dinyatakan daripada formula yang sepadan dan ke dalam ungkapan yang terhasil menggantikan unit haba - 1 J, jisim - 1 kg, dan untuk kapasiti haba tentu - 1 K.

Kami mendapat unit berikut: muatan haba tentu – 1 J/kg·K, haba tentu lain: 1 J/kg.