Теория:
На практике часто приходится проводить различные тепловые расчёты. Например, при строительстве зданий необходимо учитывать, какое количество теплоты должна отдавать зданию вся система отопления, и какое количество теплоты будет уходить в окружающее пространство через окна, стены, двери.
Выведем формулу для расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания некоторого вещества массой m на разность температур .
Чтобы нагреть некоторое вещество массой \(1\) кг на \(1\)°C, необходимо затратить количество теплоты, равное удельной теплоёмкости \(с\) данного вещества, то есть в данном случае:
.
Если масса нагреваемого вещества в m раз больше, то и необходимое количество теплоты также в m раз больше:
.
Аналогично, если разность температур вещества не \(1\)°C, а в раз больше, то и теплоты понадобится в раз больше.
Количество теплоты, получаемое веществом при нагревании, прямо пропорционально удельной теплоёмкости вещества, его массе и разности температур, то есть:
или
.
Обрати внимание!
Данная формула даёт возможность найти и выделяемую при охлаждении вещества теплоту.
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания вещества (или выделяемое им при охлаждении), следует удельную теплоёмкость вещества умножить на его массу и на разность между конечной и начальной температурой вещества.
Так как конечная температура остывающего вещества меньше его начальной температуры:
,
то изменение температуры оказывается отрицательным числом:
.
Значит, и выделяемое веществом количество теплоты выражается отрицательным числом:
.
Последний факт обозначает не рост, а убыль внутренней энергии вещества.
Источники:
Пёрышкин А.В. Физика, 8 кл.: учебник. — М.: Дрофа, 2013. — 237 с.
Исаченкова Л.А. Физика, 8 кл.: учебник. — Мн.: Народная асвета, 2015. — 183 с.