Теория:
Для того чтобы нагреть на определённую величину тела, взятые при одинаковой температуре, изготовленные из различных веществ, но имеющие одинаковую массу, требуется разное количество теплоты.
Пример:
Для нагревания \(1\) кг воды на \(1 \)°С требуется количество теплоты, равное \(4200\) Дж. А если нагревать \(1\) кг цинка на \(1\) °С, то потребуется всего \(400\) Дж.
Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой \(1\) кг для того, чтобы его температура изменилась на \(1\) °С, называется удельной теплоёмкостью вещества.
Обрати внимание!
Удельная теплоёмкость обозначается буквой \(с\) и измеряется в Дж/(кг·°С).
Пример:
Удельная теплоёмкость серебра равна \(240\) Дж/(кг·°С). Это означает, что для нагревания серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С необходимо количество теплоты, равное \(240\) Дж.
При охлаждении серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С выделится количество теплоты, равное \(240\) Дж.
Это означает, что если меняется температура серебра массой \(1\) кг на \(1\) °С, то оно или поглощает, или выделяет количество теплоты, равное \(240\) Дж.
Таблица 1. Удельная теплоёмкость некоторых веществ.
Твёрдые вещества
Вещество | \(c\), Дж/(кг·°С) |
| Алюминий | \(920\) |
| Бетон | \(880\) |
| Дерево | \(2700\) |
Железо, сталь | \(460\) |
| Золото | \(130\) |
| Кирпич | \(750\) |
| Латунь | \(380\) |
| Лёд | \(2100\) |
| Медь | \(380\) |
| Нафталин | \(1300\) |
| Олово | \(230\) |
| Парафин | \(3200\) |
| Песок | \(970\) |
| Платина | \(130\) |
| Свинец | \(120\) |
| Серебро | \(240\) |
| Стекло | \(840\) |
| Цемент | \(800\) |
| Цинк | \(400\) |
| Чугун | \(550\) |
| Сера | \(710\) |
Жидкости
Вещество | \(c\), Дж/(кг·°C) |
| Вода | \(4200\) |
| Глицерин | \(2400\) |
| Железо | \(830\) |
| Керосин | \(2140\) |
Масло подсолнечное | \(1700\) |
Масло трансформаторное | \(2000\) |
| Ртуть | \(120\) |
Спирт этиловый | \(2400\) |
Эфир серный | \(2300\) |
Газы (при постоянном давлении и температуре \(20\) °С)
Вещество | \(c\), Дж/(кг·°C) |
| Азот | \(1000\) |
| Аммиак | \(2100\) |
| Водород | \(14300\) |
Водяной пар | \(2200\) |
| Воздух | \(1000\) |
| Гелий | \(5200\) |
| Кислород | \(920\) |
Углекислый газ | \(830\) |
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.
Обрати внимание!
Удельная теплоёмкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.
Пример:
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.
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. Поэтому в районах, расположенных вблизи водоёмов, летом не бывает очень жарко, а зимой очень холодно.
Из-за высокой удельной теплоёмкости воду широко используют в технике и быту. Например, в отопительных системах домов, при охлаждении деталей во время их обработки на станках, в медицине (в грелках) и др.
Именно благодаря высокой удельной теплоёмкости вода является одним из лучших средств для борьбы с огнём. Соприкасаясь с пламенем, она моментально превращается в пар, отнимая большое количество теплоты у горящего предмета.
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.
Источники:
Пёрышкин А.В. Физика, 8 кл.: учебник. — М.: Дрофа, 2013. — 237 с.
www.infourok.ru
www.puzzleit.ru
www.libma.ru
www.englishhelponline.files.wordpress.com
www.avd16.ru