Ciepło właściwe. - Superszkolna.pl

Notatki z lekcji / dział: Ciepło
autor: I.M., PG W-ny
Lekcja 6
Temat: Ciepło właściwe.
1)
Wstęp:
Analizując zmianę energii wewnętrznej na sposób ciepła
można zauważyć, że
czyt. „ilość ciepła dostarczonego ciału jest wprost proporcjonalna do iloczynu
masy i przyrostu temperatury ciała”
Dla danej substancji:
Ta stała wielkość nazywa się ciepłem właściwym.
2)
Ciepło właściwe (substancji) – ilość ciepła potrzebna do ogrzania (lub oziębienia) 1 kg
danej substancji o 1 stopień (tj 1
czy 1K).
Różne substancje mają różne ciepła właściwe.
3)
Ciepło właściwe obliczamy korzystając ze wzoru:
Jednostka:
lub wzoru:
Jednostka:
Uwaga: W obu wzorach zamiennie można stosować
ponieważ
lub
.
1
1
Notatki z lekcji / dział: Ciepło
4)
autor: I.M., PG W-ny
Interpretacja fizyczna ciepła właściwego
(czyli „o czym informuje nas ciepło właściwe danej substancji?”)
czyt. „aby ogrzać 1kg lodu o 1K, należy dostarczyć mu 2 100 J energii w postaci ciepła”
czyt. „aby ogrzać 1kg wody o 1K, należy dostarczyć jej 4 200 J energii w postaci ciepła”
Wykorzystanie:
Zadanie 1: Ile ciepła należy dostarczyć 2 kg wody, aby ogrzać ją o 1K?
Rozwiązanie:
Odpowiedź: 8 400 J.
Zadanie2: Ile ciepła należy zabrać 1 kg ołowiu, aby podczas oziębiania obniżyć jego
temperaturę o 2K?
Rozwiązanie:
Odpowiedź: 390 J.
5)
Woda, dzięki dużemu ciepłu właściwemu, stabilizuje klimat na Ziemi:
•
wolno się nagrzewa (aby ogrzać 1kg czyli 1l wody o 1 stopień C, należy
dostarczyć mu aż 4200 J ciepła);
•
wolno stygnie (aby oziębić 1kg czyli 1l wody o 1 stopień C, należy zabrać mu aż
4200 J ciepła).
2
2
Notatki z lekcji / dział: Ciepło
6)
autor: I.M., PG W-ny
Wykorzystanie wody (dzięki jej dużemu ciepłu właściwemu):
◦ w termoforach (tj gumowych zbiornikach na gorącą wodę);
◦ w kaloryferach;
◦ w układach chłodzenia silników spalinowych.
7)
Szybkość wymiany ciepła z otoczeniem zależy od:
➢ wielkości powierzchni oddającej ciepło (→ stąd pofałdowania w chłodnicach
silników, kaloryferach czy radiatorach komputerów);
➢ różnicy temperatur między ciałem oddającym ciepło a pobierającym (→ co
wykorzystano w szybkowarach)
8)
Ciepło pobrane (oddane) przez ciało:
lub
gdzie:
–
–
–
–
9)
-
- ciepło pobrane (oddane) przez ciało lub dostarczone (zabrane) ciału
- ciepło właściwe substancji, z której zbudowane jest ciało
- masa ciała (substancji
- zmiana temperatury (w K)
W zadaniach dotyczących wymiany ciepła stosujemy
tzw. równanie bilansu cieplnego:
3
3