Физика — 8

Обсудите результат:

  • Для полного плавления кристаллов в какой колбе затрачивается большее количество теплоты?
  • Выясните, от чего зависит переданное количество теплоты для плавления твердого тела в проведенном исследовании?
  • Количество теплоты, переданное для плавления кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, называется теплотой плавления.

В ходе исследования вы определили, что теплота плавления зависит от массы и вида кристалла:

Q = λm,

где Q — теплота плавления, m — масса тела, λ — удельная теплота плавления вещества. Удельная теплота плавления — это физическая величина, используемая для определения разницы затрачиваемой теплоты во время полного плавления твердых тел разных видов массой 1 кг при температуре плавления.

Формула Единица измерения
λ = Q
m. 		[λ] = 1Дж
кг.
Определение Определение
Удельная теплота плавления вещества — это физическая величина, равная количеству теплоты, необходимого для плавления 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления. 		1 джоуль на килограмм — это такая удельная теплота плавления, когда для плавления 1 кг кристаллического вещества затрачивается 1 Дж количества теплоты.

Удельная теплота плавления зависит от вида веществ. В таблице 3.3. дана удельная теплота плавления некоторых веществ.

Таблица 3.3. Удельная теплота плавления некоторых веществ.

Вещество λ, кДж/кг Вещество λ, кДж/кг Вещество λ, кДж/кг
Ртуть 12 Золото 67 Нафталин 150
Кислород 14 Сталь 84
Медь		 210
Свинец 25 Серебро 87 Железо 270
Олово 59 Цинк 120 Лед 340
Водород 59 Парафин 150 Алюминий 390

Вопрос: По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления какой-либо массы вещества при температуре плавления? Ответ на вопрос – iq2u

Точные науки Физика

Ответ:

Q = λm

Что? Где? Когда? Эрудит онлайн: ответы на вопросы:

  • Сухие дрова, масса которых 0,44 т, или нефть массой 100 кг выделит при полном сгорании большее количество теплоты?
  • В каком из названных здесь примеров внутренняя энергия превращается в механическую?
  • Как изменяется внутренняя энергия пара или газа при расширении? Изменение какой физической величины свидетельствует об этом?
  • При каком условии в металлическом проводнике возникает электрический ток?
  • При какой температуре она отвердевает?»> Температура плавления стали 1500°С. При какой температуре она отвердевает?
  • На участке цепи совершена работа 3 Дж при прохождении по нему заряда, равного 0,2 Кл. Каково напряжение на этом участке цепи?
  • Что является основной единицей массы в Международной системе единиц?
  • В алюминиевой кастрюле массой 200г нагрели 1,2 кг воды от 20°С до 70°С. Какое количество теплоты пошло на это?
  • В каком из приведенных случаев внутренняя энергия тела изменяется?
  • Какой кинетической энергией будет обладать пуля, если её скорость при вылете из ружья равна 600 м/с, а масса 9 г?
  • С какой силой притягивается к земле тело массой 5 кг?
  • В каком из трех состояний вещества при одной и той же температуре диффузия происходит медленнее?
  • Какой механической энергией обладает растянутая или сжатая пружина?
  • Какие вещества из названных здесь обладают плохой теплопроводностью?
  • Какое количество теплоты потребуется для повышения температуры на 1°С кусков олова и меди массой по 1 кг?

Тепло

Тепло

Тепло Теплоемкость Удельная теплоемкость
Скрытая теплота Кинетический Молекулярная теория

Тепло

Тепло способ передачи энергии между системами и его окружение, которое часто, но не всегда, меняет температура системы. Тепло не сохраняется, его можно либо созданы, либо уничтожены. В метрической системе теплота измеряется в единицах калорий , которые определяются как количество теплоты, необходимое для нагревания одного грамма вода от 14,5 o C до 15,5

o C.

В системе СИ единицей теплоты является джоуль .

Теплоемкость

Теплоемкость вещества есть количество теплоты требуется для повышения температуры определенного количества чистого веществ на один градус (по Цельсию или Кельвину). Калорийность была определяли так, чтобы теплоемкость воды была равна единице.

Удельная теплоемкость

калорий, необходимых для повышения температуры на один грамм на 1 o °С. Поскольку один градус по шкале Цельсия равен одному Кельвину, удельная теплоемкость в метрической системе может быть выражена в единицах либо кал/г- o C, либо кал/г-K. Единицы удельной теплоемкости в системе СИ – Дж/г-К. Поскольку 4,184 Дж в калория, удельная теплоемкость воды 4,184 Дж/г-К.

Легкость, с которой вещество приобретает или потери тепла также можно описать с помощью его молярной теплоты. мощность , это тепло, необходимое для повышения температуры одного моля вещества на 1 o C или 1 K. В метрической системе единицами молярных теплоемкостей являются поэтому либо кал/моль- o °С, либо кал/моль-К. В СИ единицами молярной теплоемкости являются Дж/моль-К.

Практическая задача 1:

Использование следующее равенство для расчета удельной теплоемкости воды в Дж/г-К и молярной теплоемкости воды в Дж/моль-К.

1 кал = 4,184 Дж

Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическое задание 1

Нажмите здесь, чтобы увидеть решение практической задачи 1

Скрытая теплота

При нагревании льда тепло, первоначально поступающее в систему используется для растапливания льда. Когда лед тает, температура остается постоянная при 0 o C. Количество тепла, необходимое для плавления лед исторически назывался скрытой теплотой плавления . После того, как лед растает, температура воды медленно увеличивается с 0 o C до 100 o C. Но как только вода начинает кипеть, тепло, попадающее в образец, используется для преобразование жидкости в газ и температуру образца остается постоянной до тех пор, пока жидкость не испарится. Количество тепла для кипячения или испарения жидкость исторически была называется скрытой теплотой парообразования .

Более 200 лет назад Джозеф Блэк различал разумных тепло и скрытая теплота . Тепло, которое поднимает можно измерить температуру системы, но тепло, которое приводит к изменение состояния системы из твердого в жидкое или из жидкости в газ скрыто. Как скрытое изображение на фотопленка, которая не была проявлена ​​или со скрытыми отпечатками пальцев невидимое невооруженным глазом, скрытое тепло тепло, поступающее в систему без изменения температуры система.

Тепло и кинетика Молекулярная теория

Система — это небольшая часть Вселенной в которые нас интересуют, например вода в стакане или газ в поршне и цилиндре, как показано на рисунках ниже. окружения — это все остальное в Другими словами, остальная часть Вселенной.

   

Система и ее окружение разделены границей . Тепло передается через границу между системой и ее окрестности.

Одним из фундаментальных принципов кинетической теории является предположение, что средняя кинетическая энергия газового скопления частиц зависит от температуры газа и больше ни от чего. Газ становится теплее тогда и только тогда, когда средняя кинетическая энергия частиц газа увеличивается. Тепло, когда оно повышает температуру системы, приводит к увеличению скорости, с которой частицы системы движутся, как показано на рисунке ниже.

Скрытая теплота | Определение, примеры и факты

тающие кубики льда

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:
Джозеф Блэк
Похожие темы:
нагревать тепло сублимации теплота плавления Уравнение Клаузиуса-Клапейрона теплота парообразования

См. весь связанный контент →

скрытая теплота , энергия, поглощаемая или выделяемая веществом при изменении его физического состояния (фазы), которое происходит без изменения его температуры. Скрытая теплота, связанная с плавлением твердого тела или замерзанием жидкости, называется теплотой плавления; теплота, связанная с испарением жидкости или твердого тела или с конденсацией пара, называется теплотой парообразования. Скрытая теплота обычно выражается как количество теплоты (в джоулях или калориях) на моль или единицу массы вещества, подвергающегося изменению состояния.

Например, когда горшок с водой кипит, температура остается на уровне 100 °C (212 °F) до тех пор, пока не испарится последняя капля, потому что все тепло, добавляемое к жидкости, поглощается в виде скрытой теплоты парообразования и переносится удаляются вылетающими молекулами пара. Точно так же, пока лед тает, он остается при 0 ° C (32 ° F), и жидкая вода, образующаяся за счет скрытой теплоты плавления, также имеет температуру 0 ° C. Теплота плавления воды при 0 °С составляет примерно 334 Дж (79,7 калории) на грамм, а теплота парообразования при 100 °С составляет около 2230 Дж (533 калории) на грамм. Поскольку теплота парообразования очень велика, пар несет большое количество тепловой энергии, которая высвобождается при его конденсации, что делает воду превосходным рабочим телом для тепловых двигателей.

Скрытая теплота возникает в результате работы, необходимой для преодоления сил, удерживающих вместе атомы или молекулы в материале. Правильная структура кристаллического твердого тела поддерживается силами притяжения между его отдельными атомами, которые слегка колеблются относительно своего среднего положения в кристаллической решетке. По мере повышения температуры эти движения становятся все более сильными, пока в точке плавления силы притяжения уже не становятся достаточными для поддержания стабильности кристаллической решетки. Однако необходимо добавить дополнительное тепло (скрытая теплота плавления) (при постоянной температуре), чтобы осуществить переход в еще более неупорядоченное жидкое состояние, в котором отдельные частицы больше не удерживаются в фиксированных положениях решетки, а свободны. передвигаться по жидкости. Жидкость отличается от газа тем, что силы притяжения между частицами еще достаточны для поддержания дальнего порядка, который придает жидкости некоторую степень сцепления. При дальнейшем повышении температуры достигается вторая точка перехода (точка кипения), когда дальний порядок становится неустойчивым по отношению к в значительной степени независимым движениям частиц в гораздо большем объеме, занимаемом паром или газом. Опять же, необходимо добавить дополнительное тепло (скрытая теплота парообразования), чтобы разрушить дальний порядок жидкости и осуществить переход в в значительной степени неупорядоченное газообразное состояние.