Нагревание и охлаждение тел.

При нагревании тел их температура увеличивается, следовательно, увеличивается и их внутренняя энергия.

КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ 1 КГ ВЕЩЕСТВА НА 1 ГРАДУС ЦЕЛЬСИЯ, НАЗЫВАЕТСЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТЬЮ. [c]=Дж/кг´ град.

Удельная теплоемкость - характеристика данного вещества. Ее значение можно найти в таблицах удельных теплоемкостей.

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для нагревания тела, надо удельную теплоемкость вещества, из которого состоит тело, умножить на массу этого тела и на изменение температуры.

где t₂ - конечная температура тела,

t₁ - его начальная температура.

Охлаждение тела - процесс обратный нагреванию. Для его описания используется та же формула, что и для нагревания. Знак " минус", полученный при вычислениях говорит о том, что тело отдает теплоту, " плюс" - получает.

Для вычисления количества теплоты, полученного телом при нагревании или отданного при охлаждении используется также ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТЕЛА - КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ ТЕЛА НА ОДИН ГРАДУС ЦЕЛЬСИЯ. [C]=Дж/град.

Если в теплообмене участвуют несколько тел и энергия не получается от окружающих тел, но и не отдается им, а происходит только теплообмен между телами системы, то в соответствии с законом сохранения энергии можно записать:

Это уравнение называется уравнением теплового баланса. Если же система тел получает или отдает окружающим телам теплоту, то сумма всех количеств теплоты, которыми обмениваются тела системы, будет равна полученной извне или отданной теплоте.

Плавление и кристаллизация.

Одно и то же вещество может находиться при определенных условиях в твердом, жидком и газообразном состояниях, называемых агрегатными.

ПЕРЕХОД ИЗ ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ В ЖИДКОЕ НАЗЫВАЕТСЯ ПЛАВЛЕНИЕМ. Плавление происходит при температуре, называемой температурой плавления. Температуры плавления веществ различны, т.к. различно их строение. Температура плавления - табличная величина. Во время процесса плавления температура не изменяется, т.к. подводимая теплота расходуется на разрушение кристаллической решетки твердого тела.

КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ 1 КГ ТВЕРДОГО ТЕЛА, ВЗЯТОГО ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ПЛАВЛЕНИЯ, В ЖИДКОСТЬ ТОЙ ЖЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, НАЗЫВАЕТСЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТОЙ ПЛАВЛЕНИЯ. [l]=Дж/кг.

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления тела, надо удельную теплоту плавления умножить на массу тела.

Q=lm.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ НАЗЫВАЕТСЯ ПРОЦЕСС ПЕРЕХОДА ВЕЩЕСТВА ИЗ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ В ТВЕРДОЕ. Температура плавления вещества равна температуре его кристаллизации. Как и в процессе плавления, при кристаллизации температура не изменяется, т.к. при кристаллизации выделяется та теплота, которая когда - то была затрачена на плавление тела. Она и поддерживает температуру кристаллизующегося тела постоянной. В соответствии с законом сохранения энергии при расчете количества теплоты, выделившейся при кристаллизации, используется та же формула, что и при плавлении. Чтобы показать направление теплообмена, в нее вводится знак " минус".

Q=-lm.

Испарение и конденсация.

ИСПАРЕНИЕМ НАЗЫВАЕТСЯ ПРОЦЕСС ПЕРЕХОДА ВЕЩЕСТВА ИЗ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ В ГАЗООБРАЗНОЕ. Молекулы жидкости притягивают друг друга, поэтому из жидкости могут вылететь только самые быстрые молекулы, обладающие большой кинетической энергией. Если нет притока тепла, то температура испаряющейся жидкости понижается. Скорость испарения зависит от температуры жидкости, площади ее поверхности, от рода жидкости и наличия ветра над ее поверхностью.

КОНДЕНСАЦИЕЙ НАЗЫВАЕТСЯ ПРЕВРАЩЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПАР. В открытом сосуде скорость испарения превышает скорость конденсации. В закрытом сосуде скорости испарения и конденсации равны.

При нагревании жидкости на дне и стенках сосуда начинается выделение растворенного в жидкости воздуха. Внутрь этих пузырьков происходит испарение жидкости. Под действием архимедовой силы пузырьки отрываются от стенок сосуда и всплывают вверх. Они попадают в еще непрогретую жидкость, пар конденсируется. Пузырьки схлопываются. При этом слышен характерный шум.

При прогревании жидкости конденсация пара в пузырьках прекращается. И пузырек пара, увеличиваясь в размерах из - за продолжающегося испарения, достигает поверхности жидкости, лопается, выбрасывая содержащийся в нем пар в атмосферу. Жидкость кипит. КИПЕНИЕ - ЭТО ПАРООБРАЗОВАНИЕ, ПРОИСХОДЯЩЕЕ ПО ВСЕМУ ОБЪЕМУ ЖИДКОСТИ. Кипение происходит при температуре, называемой температурой кипения, зависящей от рода жидкости и давления над ее поверхностью. При понижении внешнего давления температура кипения жидкости понижается. Во время процесса кипения температура жидкости остается постоянной, т.к. подводимая энергия расходуется на преодоление взаимного притяжения молекул жидкости.

КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ 1 КГ ЖИДКОСТИ В ПАР ТОЙ ЖЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, НАЗЫВАЕТСЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТОЙ ПАРАОБРАЗОВАНИЯ. [L] = Дж/кг. Удельная теплота парообразования у разных жидкостей различна и ее численное значение - табличная величина. Чтобы рассчитать количество теплоты, требующееся для испарение жидкости, надо удельную теплоту парообразования этой жидкости умножить на массу испарившейся жидкости.

Q=Lm.

При конденсации пара выделяется такое же количество теплоты, которое было затрачено на ее испарение. Интенсивная конденсация пара происходит при температуре конденсации, равной температуре кипения.

Q=-Lm.

Сгорание топлива.

При сгорании топлива идет процесс образования молекул углекислого газа из атомов углерода топлива и атомов кислорода атмосферного воздуха. Этот окислительный процесс сопровождается выделением большого количества теплоты. Для характеристики разных видов топлива вводится УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА - КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ВЫДЕЛЯЮЩЕЕСЯ ПРИ ПОЛНОМ СГОРАНИИ 1 КГ ТОПЛИВА. [q]=Дж/кг. Как и все остальные удельные величины, удельная теплота сгорания топлива - табличная величина. Для вычисления количества теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива, надо удельную теплоту сгорания топлива умножить на массу топлива.

Q=qm.

Сгорание топлива - необратимый процесс, т.е. он протекает только в одном направлении.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒