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