Классы
Предметы

Количество теплоты. Единицы количества теплоты

Этот видеоурок доступен по абонементу
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 75 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Количество теплоты. Единицы количества теплоты

К изучению предлагается тема «Количество теплоты. Единицы количества теплоты». Здесь вы узнаете, какая количественная характеристика используются при рассмотрении количества теплоты, выделяющегося при изменении внутренней энергии тела, какой буквой она обозначается и в каких единицах измеряется. Рассмотрим несколько физических экспериментов, позволяющих понять эту характеристику, и сделаем вывод, от чего зависит количество теплоты.

Количество теплоты и её единицы измерения

Определение: Количество теплоты – это энергия, которая передаётся 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 отдаёт – уменьшается. Аналогичные выводы можно сделать и про температуру тела.

Внутренняя энергия выражается в Джоулях (Дж). Значит, количество теплоты также измеряется в Джоулях (в системе интернационал – СИ):

.

Характеристики, от которых зависит количество теплоты

 – стандартное обозначение количества теплоты.

Чтобы выяснить: от чего зависит , проведём 3 эксперимента.

Эксперимент №1

Возьмём два одинаковых тела, но разной массы. Например: возьмём две одинаковые кастрюли и нальём в них разное количество воды (одинаковой температуры, см. Рис. 1).

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).

 

Рис. 1. Эксперимент №1

Эксперимент №2

Во втором эксперименте мы будем нагревать тела одинаковой массы до разной температуры. То есть, возьмём две кастрюли с водой одинаковой массы, и нагреем одну из них на , а вторую, к примеру, на  (см. Рис. 2).

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).

 

 

Рис. 2. Эксперимент №2

Эксперимент №3

В третьем эксперименте рассмотрим зависимость количества теплоты от характеристик вещества. Для этого возьмём две кастрюли и нальём 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 (см. Рис. 3).

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).

 

 

 

Рис. 3. Эксперимент №3

После проведенных экспериментов можно сделать вывод, что  зависит от:

массы тела;

изменения его температуры;

рода вещества.

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

Вместе с тем, численное значение количества теплоты может зависеть также и от его единиц измерения.

Калория и её связь с Джоулями

Кроме Джоуля, который является единицей СИ, используется ещё одна единица измерения количества теплоты – калория (переводится как «жар», «тепло»).

Это достаточная маленькое значение, поэтому чаще используется понятие килокалории: .

Эта величина соответствует количеству теплоты, которое необходимо передать  воды, чтобы нагреть его на .

На следующем уроке мы рассмотрим понятие удельной теплоёмкости, которая связывает вещество и количество теплоты.

         

Список рекомендованной литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. /Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. Физика 8. – М.: Мнемозина.

2. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Рекомендованные ссылки на интернет-ресурсы

1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» (Источник).

2. Классная физика для любознательных (Источник).

3. School.xvatit.com (Источник).

 

Рекомендованное домашнее задание

1. Стр. 20, параграф 7, вопросы №1–6 Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

2. Почему вода в озере остывает за ночь гораздо меньше, чем песок на пляже?

3. Почему климат, для которого характерны резкие перепады температуры между днём и ночью, называют резко континентальным?