Физика 8 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 47
- Тип: ГДЗ, Решебник.
- Авторы: Перышкин И. М., Иванов А. И.
- Часть: без частей.
- Год: 2026.
- Серия: (ФГОС).
- Издательство: Просвещение.
Если теплообмен происходит в системе тел, которая не обменивается энергией с окружающей средой, то количество теплоты, отданное одними телами системы, равно количеству теплоты, полученному другими её телами.
Qотд = Qпол
Данное уравнение является математическим выражением закона сохранения энергии при теплообмене и называется уравнением теплового баланса.
Обратим внимание, что в примере 2 часть энергии передаётся термокружке и воздуху. Однако эти потери энергии малы и проведённые измерения не позволили их обнаружить.
Уравнение теплового баланса широко применяют для решения практических задач. С его помощью оценивают конечную температуру смеси, количество вещества, необходимое для достижения требуемой температуры, и др. Так, в примере 2, составив уравнение теплового баланса, мы можем вычислить, какой окажется температура напитка. Рассматривая систему, в которую входит горячая вода и заваренный чай, и пренебрегая теплообменом с другими телами, получим значение 70 °C.
Номер 1.
Как рассчитывают количество теплоты, сообщённое телу при его нагревании или выделяющееся при его охлаждении?
Ответ:
Количество теплоты (Q), сообщённое телу при нагревании или выделяющееся при охлаждении, рассчитывают по формуле:
Q = c · m · Δt,
где:
Q — количество теплоты (в джоулях, Дж, или килоджоулях, кДж);
c — удельная теплоёмкость вещества (в Дж/кг · °C или кДж/кг · °C) — это количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 °C;
m — масса тела (в килограммах, кг);
Δt — изменение температуры тела (в градусах Цельсия, °C), рассчитывается как разность между конечной (t2) и начальной (t1) температурой: Δt = t2 – t1.
Особенности расчёта:
При нагревании тела (t2 > t1) Δt > 0, Q > 0 — теплота сообщается телу.
При охлаждении тела (t2 < t1) Δt < 0, Q < 0 — теплота выделяется из тела.
Номер 2.
Какое уравнение называют уравнением теплового баланса? В каком случае оно справедливо?
Ответ:
Уравнением теплового баланса называют равенство:
Qотд = Qпол,
где:
Qотд — количество теплоты, отданное одними телами системы (в Дж);
Qпол — количество теплоты, полученное другими телами системы (в Дж).
Это уравнение является математическим выражением закона сохранения энергии при теплообмене: энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а лишь переходит от одного тела к другому.
Уравнение теплового баланса справедливо в случае, если:
• система тел не обменивается энергией с окружающей средой (т. е. является замкнутой с точки зрения теплообмена);
• все тепло, отданное одними телами, полностью поглощается другими телами системы (без потерь на окружающую среду);
• процесс рассматривается в рамках стационарного теплообмена, когда система приходит в равновесие.
Примеры применения:
• расчёт конечной температуры при смешивании горячей и холодной воды;
• определение температуры напитка в термокружке, учитывая теплообмен между водой, чаем и материалом кружки;
• расчёт количества теплоты, необходимого для плавления или кристаллизации вещества в замкнутой системе.
В реальных условиях небольшие потери тепла (например, на нагревание сосуда или воздуха) могут не учитываться, если они незначительны по сравнению с основным теплообменим (как упомянуто в тексте про пример с термокружкой).
УПРАЖНЕНИЕ 9
1. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 1,5 кг при температуре –30 °C для его нагревания на 20 °C?
Ответ:
2. Вода массой 2 кг остыла от 95 до 25 °C. На сколько при этом изменилась её внутренняя энергия?
Ответ:
3. На рисунке 28 приведён график зависимости температуры медного тела от переданного ему количества теплоты. Какова масса тела?
Рис.28
Ответ:
С подпиской рекламы не будет
Подключите премиум подписку со скидкой в 40% за 149 ₽
Напишите свой комментарий.