Удельная теплоемкость реферат 8 класс
Обновлено: 05.07.2024
Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.
Для нагревания \(1\) кг воды на \(1 \)°C требуется количество теплоты, равное \(4200\) Дж. А если нагревать \(1\) кг цинка на \(1\) °C, то потребуется всего \(400\) Дж.
Удельная теплоёмкость вещества — ф изическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой \(1\) кг для того, чтобы его температура изменилась на \(1~°C\).
\([c]=1\frac\).
По таблице удельной теплоёмкости твёрдых веществ находим, что удельная теплоёмкость алюминия составляет \(c(Al)=920 \frac<Дж>\). Поэтому при охлаждении \(1\) килограмма алюминия на \(1\) градус Цельсия (\(°C\)) выделяется \(920\) джоулей энергии. Столько же необходимо для нагревания \(1\) килограмма на алюминия на \(1\) градус Цельсия (\(°C\)).
Удельная теплоемкость реальных газов, в отличие от идеальных газов, зависит от давления и температуры. И если зависимостью удельной теплоемкости реальных газов от давления в практических задачах можно пренебречь, то зависимость удельной теплоемкости газов от температуры необходимо учитывать, поскольку она очень существенна.
Вода в жидком состоянии имеет удельную теплоёмкость, равную \(4200\) Дж/(кг·°С), в твёрдом состоянии (лёд) — \(2100\) Дж/(кг·°С), в газообразном состоянии (водяной пар) — \(2200\) Дж/(кг·°С).
Вода — вещество особенное, обладающее самой высокой среди жидкостей удельной теплоёмкостью. Но самое интересное, что теплоёмкость воды снижается при температуре от \(0\) °С до \(37\) °С и снова растёт при дальнейшем нагревании (рис. 1 ).
В связи с этим вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из окружающей среды огромное количество теплоты. А зимой вода остывает и отдаёт в окружающую среду большое количество теплоты. Данное явление оказывает на климат данного региона. Летом здесь нет изнуряющей жары, а зимой — лютых морозов.
Высокая удельная теплоёмкость воды нашла широкое применение в различных областях: от медицинских грелок до систем отопления и охлаждения.
Не задумывались ли вы, почему воду используют при тушении пожаров? Из-за большой теплоемкости. При соприкосновении с горящим предметом вода забирает у него большое количество теплоты. Оно значительно больше, чем при использовании такого же количества любой другой жидкости.
Помимо непосредственного отвода тепла, вода гасит пламя ещё и косвенным образом. Водяной пар, образующийся при контакте с огнём, окутывает горящее тело, предотвращая поступление кислорода, без которого горение невозможно.
Какой водой эффективнее тушить огонь: горячей или холодной? Горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная. Дело в том, что нагретая вода скорее превратится в пар, а значит, и отсечёт поступление воздуха к горящему объекту.
Изменение внутренней энергии путём совершения работы характеризуется величиной работы, т.е. работа является мерой изменения внутренней энергии в данном процессе. Изменение внутренней энергии тела при теплопередаче характеризуется величиной, называемой количествоv теплоты.
Количество теплоты – это изменение внутренней энергии тела в процессе теплопередачи без совершения работы. Количество теплоты обозначают буквой Q.
Работа, внутренняя энергия и количество теплоты измеряются в одних и тех же единицах — джоулях (Дж), как и всякий вид энергии.
В тепловых измерениях в качестве единицы количества теплоты раньше использовалась особая единица энергии — калория (кал), равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия (точнее, от 19,5 до 20,5 °С). Данную единицу, в частности, используют в настоящее время при расчетах потребления тепла (тепловой энергии) в многоквартирных домах. Опытным путем установлен механический эквивалент теплоты — соотношение между калорией и джоулем: 1 кал = 4,2 Дж.
При передаче телу некоторого количества теплоты без совершения работы его внутренняя энергия увеличивается, если тело отдаёт какое-то количество теплоты, то его внутренняя энергия уменьшается.
Если в два одинаковых сосуда налить в один 100 г воды, а в другой 400 г при одной и той же температуре и поставить их на одинаковые горелки, то раньше закипит вода в первом сосуде. Таким образом, чем больше масса тела, тем большее количество тепла требуется ему для нагревания. То же самое и с охлаждением.
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела зависит еще и от рода вещества, из которого это тело сделано. Эта зависимость количества теплоты, необходимого для нагревания тела, от рода вещества характеризуется физической величиной, называемой удельной теплоёмкостью вещества.
Удельная теплоёмкость
Удельная теплоёмкость – это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества для нагревания его на 1 °С (или на 1 К). Такое же количество теплоты 1 кг вещества отдаёт при охлаждении на 1 °С.
Удельная теплоёмкость обозначается буквой с . Единицей удельной теплоёмкости является 1 Дж/кг °С или 1 Дж/кг °К.
Значения удельной теплоёмкости веществ определяют экспериментально. Жидкости имеют большую удельную теплоёмкость, чем металлы; самую большую удельную теплоёмкость имеет вода, очень маленькую удельную теплоёмкость имеет золото.
Поскольку кол-во теплоты равно изменению внутренней энергии тела, то можно сказать, что удельная теплоёмкость показывает, на сколько изменяется внутренняя энергия 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 °С. В частности, внутренняя энергия 1 кг свинца при его нагревании на 1 °С увеличивается на 140 Дж, а при охлаждении уменьшается на 140 Дж.
Количество теплоты Q, необходимое для нагревания тела массой m от температуры t1°С до температуры t2°С, равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разности конечной и начальной температур, т.е.
Q = c ∙ m (t2 — t1)
По этой же формуле вычисляется и количество теплоты, которое тело отдаёт при охлаждении. Только в этом случае от начальной температуры следует отнять конечную, т.е. от большего значения температуры отнять меньшее.
Как мы знаем, разные тела имеют разные свойства. В том числе это касается и тепловых явлений. На этом уроке мы познакомимся с понятием удельной теплоёмкости и научимся пользоваться соответствующими таблицами.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Удельная теплоёмкость"
На прошлом уроке мы узнали, что количество теплоты зависит от массы нагреваемого тела, от разности начальной и конечной температуры тела и от вещества из которого тело состоит. Из этого следует, что, например, количество теплоты для нагревания 1 кг свинца на 1 о С не равно количеству теплоты для нагревания 1 кг воды на 1 о С, потому что свинец и вода — совсем разные вещества. Это и называется удельной теплоёмкостью: количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг того или иного вещества на 1 о С.
Поскольку количество теплоты измеряется в джоулях, удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм-градус Цельсия:
В таблице даны значения удельной теплоёмкости для некоторых веществ.
Эти величины были установлены экспериментальным путём, чтобы в дальнейшем их использовать для расчёта количества теплоты, требуемого для нагрева любого вещества любой массы на любое количество градусов. Например, известно, что для нагревания 1 кг алюминия на 1 о С требуется 920 Дж. А для нагревания 2 кг — 1840 Дж. Однако, удельная теплоёмкость одного и того же вещества может изменяться в зависимости от агрегатного состояния.
Как видно из таблицы, удельная теплоёмкость воды довольно велика по сравнению с другими веществами. Надо сказать, что вода имеет самую большую удельную теплоёмкость среди жидкостей и твёрдых веществ. Именно поэтому крупные водоёмы оказывают большое влияние на климат в окрестностях. Летом вода остужает воздух, т.к. поглощает большое количество теплоты, а зимой — нагревает, т.к. отдаёт большое количество теплоты.
Это свойство воды широко используется людьми. Например, чтобы остудить только что сваренные яйца, их кладут в холодную воду. Из-за того, что вода обладает большой теплоёмкостью, она забирает много энергии. Также, существуют переносные холодильники. Они сделаны по принципу, похожему на принцип термоса, только внутрь добавляется лед или бутылка с ледяной водой, которая и поддерживает низкую температуру внутри.
Есть много других примеров, которые вы сможете найти без особого труда.
1. Исходя из приведённой таблицы, что быстрее нагреется на 1 о С в одинаковых условиях: подсолнечное масло или керосин?
Быстрее нагреется подсолнечное масло, поскольку его удельная теплоёмкость меньше, а, значит, требуется меньшее количество теплоты для его нагревания.
2. Допустим, вы потратили 460 Дж на нагревание килограмма неизвестного вам металла на 1 о С. Может ли таблица помочь вам узнать, что это за металл?
Конечно. Ведь это означает, что удельная теплоёмкость данного металла равна 460 Дж/кг ∙ о С, а в таблице указано, что это удельная теплоёмкость железа.
3. Можно ли с помощью таблицы определить за какое время килограмм серебра нагреется на 1 о С?
Нет. В таблице указана требуемая для этого энергия. Время же будет зависеть от мощности источника, который мы будем использовать. Очевидно, что зажигалкой этот кусок серебра мы будем нагревать дольше, чем огнемётом.
4. Допустим, вы хотите сделать металлическую пластину, которая быстро нагревается на солнце. Что лучше использовать: золото, ртуть или свинец?
С точки зрения теоретической физики — лучше из золота, ведь у него самая маленькая удельная теплоёмкость, следовательно, оно нагреется быстрее. Однако, золото — очень дорогой металл по сравнению со свинцом или ртутью, а удельная теплоёмкость этих металлов незначительно больше. Но ртуть использовать не стоит, поскольку это опасный для здоровья металл, а самое главное, что ртуть переходит в твёрдое состояние только при температуре –120 градусов Цельсия. Поэтому, лучше использовать свинец.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Автор: Зайнуллина В.В. МКОУ СОШ с УИОП п.Богородское Кировской области 8 класс
начальная температура тела конечная температура тела масса тела удельная теплоемкость Удельная теплоемкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы изменить температуру вещества массой 1 кг на 1°С.
Единица измерения удельной теплоемкости вещества
Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна вода лед
Если одинаковым по массе телам из разных веществ передать одно и то же количество теплоты, то они нагреются до разной температуры. Вещество с меньшей теплоемкостью нагреется сильнее, а вещество с большей теплоемкостью - слабее.
Q1 – количество теплоты, которое отдает более нагретое тело Q2 – количество теплоты, которое получает менее нагретое тело Калориметр – прибор для измерения количества теплоты, отданного или полученного телом
На какой этаж мог бы подняться школьник массой 50 кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает стакан воды (200г), остывая от 100оС до комнатной температуры (20оС)? Высоту одного этажа принять 3 м.
К 100 г воды при температуре 60оС долили 50 г воды при температуре 10оС. Какова будет температура смеси? Передачей тепла окружающему воздуху пренебречь. Дано: m1=100 г = 0,1 кг m2=50 г = 0,05 кг t1=60оС t2=10оС _______________ t - ?
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
- Сейчас обучается 932 человека из 80 регионов
Курс повышения квалификации
Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam
- Курс добавлен 31.01.2022
- Сейчас обучается 27 человек из 18 регионов
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 597 134 материала в базе
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 21.04.2017 5267
- PPTX 2.5 мбайт
- 244 скачивания
- Рейтинг: 4 из 5
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Зайнуллина Вера Викторовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
В Белгородской области отменяют занятия в школах и детсадах на границе с Украиной
Время чтения: 0 минут
Новые курсы: функциональная грамотность, ФГОС НОО, инклюзивное обучение и другие
Время чтения: 15 минут
Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса
Время чтения: 1 минута
Студенты российских вузов смогут получить 1 млн рублей на создание стартапов
Время чтения: 3 минуты
Инфоурок стал резидентом Сколково
Время чтения: 2 минуты
Университет им. Герцена и РАО создадут портрет современного школьника
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Читайте также: