Kama tunavyojua tayari, nishati ya ndani ya mwili inaweza kubadilika wakati wa kufanya kazi na kupitia uhamishaji wa joto (bila kufanya kazi). Tofauti kuu kati ya kazi na kiasi cha joto ni kwamba kazi huamua mchakato wa kubadilisha nishati ya ndani ya mfumo, ambayo inaambatana na mabadiliko ya nishati kutoka kwa aina moja hadi nyingine.
Katika tukio ambalo mabadiliko katika nishati ya ndani hutokea kwa msaada wa uhamisho wa joto, uhamisho wa nishati kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine unafanywa kutokana na conductivity ya mafuta, mionzi, au convection.
Nishati ambayo mwili hupoteza au kupata wakati wa kuhamisha joto huitwa kiasi cha joto.
Wakati wa kuhesabu kiasi cha joto, unahitaji kujua ni kiasi gani kinachoathiri.
Tutawasha vyombo viwili kwa kutumia burners mbili zinazofanana. Chombo kimoja kina kilo 1 ya maji, nyingine ina kilo 2. Joto la maji katika vyombo viwili hapo awali ni sawa. Tunaweza kuona kwamba wakati huo huo, maji katika chombo kimoja huwaka haraka, ingawa vyombo vyote viwili hupokea joto sawa.
Kwa hiyo, tunahitimisha: zaidi ya wingi wa mwili uliopewa, kiasi kikubwa cha joto ambacho kinapaswa kutumiwa ili kupunguza au kuongeza joto lake kwa idadi sawa ya digrii.
Mwili unapopoa, hutoa joto zaidi kwa vitu vya jirani, ndivyo wingi wake unavyoongezeka.
Sisi sote tunajua kwamba ikiwa tunahitaji joto la kettle kamili ya maji kwa joto la 50 ° C, tutatumia muda kidogo juu ya hatua hii kuliko kuwasha kettle kwa kiasi sawa cha maji, lakini tu hadi 100 ° C. Katika kesi namba moja, joto kidogo litatolewa kwa maji kuliko katika kesi mbili.
Kwa hivyo, kiasi cha joto kinachohitajika kwa kupokanzwa moja kwa moja inategemea ikiwa digrii ngapi mwili unaweza joto. Tunaweza kuhitimisha: kiasi cha joto moja kwa moja inategemea tofauti katika joto la mwili.
Lakini inawezekana kuamua kiasi cha joto kinachohitajika sio joto la maji, lakini dutu nyingine, sema, mafuta, risasi au chuma?
Jaza chombo kimoja na maji na ujaze mwingine na mafuta ya mboga. Kiasi cha maji na mafuta ni sawa. Tutapasha moto vyombo vyote kwa usawa kwenye burners zinazofanana. Wacha tuanze jaribio kwa joto sawa la awali la mafuta ya mboga na maji. Dakika tano baadaye, baada ya kupima joto la mafuta na maji yenye joto, tutagundua kuwa joto la mafuta ni kubwa zaidi kuliko joto la maji, ingawa maji yote mawili yalipata joto sawa.
Hitimisho dhahiri ni: Wakati inapokanzwa wingi sawa wa mafuta na maji kwa joto sawa, kiasi tofauti cha joto kinahitajika.
Na mara moja tunatoa hitimisho lingine: kiasi cha joto kinachohitajika kwa joto la mwili moja kwa moja inategemea dutu ambayo mwili yenyewe inajumuisha (aina ya dutu).
Kwa hivyo, kiasi cha joto kinachohitajika ili joto la mwili (au kutolewa wakati wa baridi) moja kwa moja inategemea wingi wa mwili, kutofautiana kwa joto lake, na aina ya dutu.
Kiasi cha joto kinaonyeshwa na ishara Q. Kama aina nyingine tofauti za nishati, kiasi cha joto hupimwa kwa joules (J) au kilojuli (kJ).
1 kJ = 1000 J
Hata hivyo, historia inaonyesha kwamba wanasayansi walianza kupima kiasi cha joto muda mrefu kabla ya dhana ya nishati kuonekana katika fizikia. Wakati huo, kitengo maalum kilitengenezwa kwa kupima kiasi cha joto - kalori (cal) au kilocalorie (kcal). Neno lina mizizi ya Kilatini, kalori - joto.
1 kcal = 1000 cal
Kalori- hiki ni kiasi cha joto kinachohitajika kupasha 1 g ya maji kwa 1 ° C
Kalori 1 = 4.19 J ≈ 4.2 J
1 kcal = 4190 J ≈ 4200 J ≈ 4.2 kJ
Bado una maswali? Je! hujui jinsi ya kufanya kazi yako ya nyumbani?
Ili kupata msaada kutoka kwa mwalimu, jiandikishe.
Somo la kwanza ni bure!
tovuti, wakati wa kunakili nyenzo kwa ukamilifu au sehemu, kiunga cha chanzo kinahitajika.
« Fizikia - daraja la 10"
Ni katika michakato gani mabadiliko ya jumla ya jambo hufanyika?
Unawezaje kubadilisha hali ya mkusanyiko wa dutu?
Unaweza kubadilisha nishati ya ndani ya mwili wowote kwa kufanya kazi, inapokanzwa au, kinyume chake, baridi.
Kwa hiyo, wakati wa kutengeneza chuma, kazi hufanyika na inapokanzwa, wakati huo huo chuma kinaweza kuwashwa juu ya moto unaowaka.
Pia, ikiwa pistoni ni fasta (Mchoro 13.5), basi kiasi cha gesi haibadilika wakati inapokanzwa na hakuna kazi inayofanyika. Lakini joto la gesi, na kwa hiyo nishati yake ya ndani, huongezeka.
Nishati ya ndani inaweza kuongezeka na kupungua, hivyo kiasi cha joto kinaweza kuwa chanya au hasi.
Mchakato wa kuhamisha nishati kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine bila kufanya kazi huitwa kubadilishana joto.
Kipimo cha kiasi cha mabadiliko ya nishati ya ndani wakati wa uhamisho wa joto huitwa kiasi cha joto.
Picha ya molekuli ya uhamisho wa joto.
Wakati wa kubadilishana joto kwenye mpaka kati ya miili, mwingiliano wa molekuli zinazosonga polepole za mwili baridi na molekuli zinazosonga haraka za mwili wa moto hufanyika. Matokeo yake, nguvu za kinetic za molekuli zinasawazishwa na kasi ya molekuli ya mwili wa baridi huongezeka, na wale wa mwili wa moto hupungua.
Wakati wa kubadilishana joto, nishati haibadilishwi kutoka kwa fomu moja hadi nyingine; sehemu ya nishati ya ndani ya mwili wenye joto zaidi huhamishiwa kwenye mwili wenye joto kidogo.
Kiasi cha joto na uwezo wa joto.
Tayari unajua kuwa joto la mwili wa m kutoka joto t 1 hadi joto t 2 ni muhimu kuhamisha kiasi cha joto ndani yake:
Q = cm(t 2 - t 1) = cm Δt. (13.5)
Wakati mwili unapopoa, joto lake la mwisho t 2 linageuka kuwa chini ya joto la awali t 1 na kiasi cha joto kilichotolewa na mwili ni hasi.
Mgawo c katika fomula (13.5) inaitwa uwezo maalum wa joto vitu.
Joto maalum- hii ni idadi sawa na kiasi cha joto ambacho dutu yenye uzito wa kilo 1 hupokea au kutolewa wakati joto lake linabadilika kwa 1 K.
Uwezo maalum wa joto wa gesi hutegemea mchakato ambao uhamisho wa joto hutokea. Ikiwa una joto gesi kwa shinikizo la mara kwa mara, itapanua na kufanya kazi. Ili joto la gesi kwa 1 ° C kwa shinikizo la mara kwa mara, inahitaji kuhamisha joto zaidi kuliko joto kwa kiasi cha mara kwa mara, wakati gesi itawaka tu.
Kimiminiko na yabisi hupanuka kidogo inapokanzwa. Uwezo wao maalum wa joto kwa kiasi cha mara kwa mara na shinikizo la mara kwa mara hutofautiana kidogo.
Joto maalum la mvuke.
Ili kubadilisha kioevu kuwa mvuke wakati wa mchakato wa kuchemsha, kiasi fulani cha joto kinapaswa kuhamishiwa kwake. Joto la kioevu haibadilika wakati lina chemsha. Mabadiliko ya kioevu kuwa mvuke kwa joto la mara kwa mara haiongoi kuongezeka kwa nishati ya kinetic ya molekuli, lakini inaambatana na ongezeko la nishati inayowezekana ya mwingiliano wao. Baada ya yote, umbali wa wastani kati ya molekuli za gesi ni kubwa zaidi kuliko kati ya molekuli za kioevu.
Kiasi kinacholingana kiidadi na kiwango cha joto kinachohitajika kubadilisha kioevu chenye uzito wa kilo 1 kuwa mvuke kwa halijoto isiyobadilika inaitwa. joto maalum la mvuke.
Mchakato wa uvukizi wa kioevu hutokea kwa joto lolote, wakati molekuli za haraka huacha kioevu, na hupungua wakati wa uvukizi. Joto maalum la uvukizi ni sawa na joto maalum la uvukizi.
Thamani hii inaonyeshwa na herufi r na inaonyeshwa kwa joules kwa kilo (J/kg).
Joto maalum la mvuke wa maji ni kubwa sana: r H20 = 2.256 10 6 J/kg kwa joto la 100 ° C. Kwa vinywaji vingine, kwa mfano pombe, ether, zebaki, mafuta ya taa, joto maalum la mvuke ni mara 3-10 chini ya ile ya maji.
Ili kubadilisha kioevu cha molekuli m kuwa mvuke, kiasi cha joto kinahitajika sawa na:
Q p = rm. (13.6)
Wakati mvuke hupungua, kiasi sawa cha joto hutolewa:
Q k = -rm. (13.7)
Joto maalum la fusion.
Mwili wa fuwele unapoyeyuka, joto lote linalotolewa kwake huenda ili kuongeza uwezo wa nishati ya mwingiliano kati ya molekuli. Nishati ya kinetic ya molekuli haibadilika, kwani kuyeyuka hutokea kwa joto la mara kwa mara.
Thamani inayolingana kiidadi na kiasi cha joto kinachohitajika ili kubadilisha dutu ya fuwele yenye uzito wa kilo 1 kwenye kiwango myeyuko kuwa kioevu inaitwa. joto maalum la fusion na kuonyeshwa kwa herufi λ.
Wakati dutu yenye uzito wa kilo 1 ikiangazia, kiwango sawa cha joto hutolewa kama vile hufyonzwa wakati wa kuyeyuka.
Joto maalum la kuyeyuka kwa barafu ni kubwa sana: 3.34 10 5 J/kg.
"Ikiwa barafu haikuwa na joto la juu la muunganisho, basi katika chemchemi barafu nzima ingelazimika kuyeyuka kwa dakika chache au sekunde, kwani joto huhamishiwa kwa barafu kila wakati kutoka angani. Matokeo ya hili yangekuwa mabaya; hata katika hali ya sasa, mafuriko makubwa na mtiririko mkali wa maji hutokea wakati barafu kubwa au theluji inapoyeyuka. R. Black, karne ya XVIII.
Ili kuyeyusha mwili wa fuwele wa misa m, kiasi cha joto kinahitajika sawa na:
Qpl = λm. (13.8)
Kiasi cha joto kinachotolewa wakati wa uangazaji wa mwili ni sawa na:
Q cr = -λm (13.9)
Equation ya usawa wa joto.
Hebu tuchunguze kubadilishana joto ndani ya mfumo unaojumuisha miili kadhaa ambayo awali ina joto tofauti, kwa mfano, kubadilishana joto kati ya maji katika chombo na mpira wa chuma wa moto uliopungua ndani ya maji. Kwa mujibu wa sheria ya uhifadhi wa nishati, kiasi cha joto kinachotolewa na mwili mmoja ni nambari sawa na kiasi cha joto kilichopokelewa na mwingine.
Kiasi cha joto kilichotolewa kinachukuliwa kuwa hasi, kiasi cha joto kilichopokelewa kinachukuliwa kuwa chanya. Kwa hiyo, jumla ya kiasi cha joto Q1 + Q2 = 0.
Ikiwa kubadilishana joto hutokea kati ya miili kadhaa katika mfumo wa pekee, basi
Q 1 + Q 2 + Q 3 + ... = 0. (13.10)
Equation (13.10) inaitwa usawa wa usawa wa joto.
Hapa Q 1 Q 2, Q 3 ni kiasi cha joto kilichopokelewa au kutolewa na miili. Kiasi hiki cha joto kinaonyeshwa na fomula (13.5) au fomula (13.6)-(13.9), ikiwa mabadiliko mbalimbali ya awamu ya dutu (kuyeyuka, fuwele, uvukizi, condensation) hutokea wakati wa mchakato wa kubadilishana joto.
Nishati ya ndani ya mwili hubadilika wakati kazi inafanywa au joto linapohamishwa. Katika uzushi wa uhamisho wa joto, nishati ya ndani huhamishwa na conduction, convection au mionzi.
Kila mwili, unapopashwa moto au kupozwa (kupitia uhamisho wa joto), hupata au kupoteza kiasi fulani cha nishati. Kulingana na hili, ni desturi kuita kiasi hiki cha nishati kiasi cha joto.
Kwa hiyo, kiasi cha joto ni nishati ambayo mwili hutoa au kupokea wakati wa mchakato wa uhamisho wa joto.
Kiasi gani cha joto kinahitajika ili kupasha maji? Kutumia mfano rahisi, unaweza kuelewa kwamba inapokanzwa kiasi tofauti cha maji itahitaji kiasi tofauti cha joto. Wacha tuseme tunachukua mirija miwili ya majaribio na lita 1 ya maji na lita 2 za maji. Katika hali gani joto zaidi litahitajika? Katika pili, ambapo kuna lita 2 za maji katika tube ya mtihani. Bomba la pili la majaribio litachukua muda mrefu kuwasha ikiwa tutawapasha moto kwa chanzo sawa cha moto.
Hivyo, kiasi cha joto kinategemea wingi wa mwili. Uzito mkubwa zaidi, kiasi kikubwa cha joto kinachohitajika kwa ajili ya joto na, ipasavyo, inachukua muda mrefu ili baridi ya mwili.
Nini kingine kiasi cha joto kinategemea? Kwa kawaida, kutokana na tofauti katika joto la mwili. Lakini si hayo tu. Baada ya yote, ikiwa tunajaribu joto la maji au maziwa, tutahitaji kiasi tofauti cha muda. Hiyo ni, zinageuka kuwa kiasi cha joto kinategemea dutu ambayo mwili hujumuisha.
Kama matokeo, zinageuka kuwa kiasi cha joto kinachohitajika kwa kupokanzwa au kiwango cha joto kinachotolewa wakati mwili unapopoa inategemea wingi wake, juu ya mabadiliko ya joto na aina ya dutu ambayo mwili ni. iliyotungwa.
Je, kiasi cha joto kinapimwaje?
Nyuma kitengo cha joto inakubaliwa kwa ujumla 1 Joule. Kabla ya ujio wa kitengo cha kipimo cha nishati, wanasayansi walizingatia kiasi cha joto kama kalori. Kipimo hiki cha kipimo kwa kawaida hufupishwa kama "J"
Kalori- hii ni kiasi cha joto kinachohitajika kwa joto la gramu 1 ya maji kwa digrii 1 ya Celsius. Fomu iliyofupishwa ya kipimo cha kalori ni "cal".
Kalori 1 = 4.19 J.
Tafadhali kumbuka kuwa katika vitengo hivi vya nishati ni desturi ya kuonyesha thamani ya lishe ya vyakula katika kJ na kcal.
1 kcal = 1000 cal.
1 kJ = 1000 J
1 kcal = 4190 J = 4.19 kJ
Ni nini uwezo maalum wa joto
Kila dutu katika asili ina mali yake mwenyewe, na inapokanzwa kila dutu ya mtu binafsi inahitaji kiasi tofauti cha nishati, i.e. kiasi cha joto.
Uwezo maalum wa joto wa dutu- hii ni kiasi sawa na kiasi cha joto kinachohitaji kuhamishiwa kwa mwili na uzito wa kilo 1 ili kuwasha kwa joto la 1. 0 C
Uwezo mahususi wa joto huteuliwa na herufi c na ina thamani ya kipimo ya J/kg*
Kwa mfano, uwezo maalum wa joto wa maji ni 4200 J/kg* 0 C. Hiyo ni, hii ni kiasi cha joto kinachohitaji kuhamishiwa kwa kilo 1 ya maji ili kuipasha kwa 1. 0 C
Inapaswa kukumbuka kuwa uwezo maalum wa joto wa vitu katika majimbo tofauti ya mkusanyiko ni tofauti. Hiyo ni, kuwasha barafu kwa 1 0 C itahitaji kiasi tofauti cha joto.
Jinsi ya kuhesabu kiasi cha joto ili joto mwili
Kwa mfano, ni muhimu kuhesabu kiasi cha joto kinachohitajika kutumika ili joto la kilo 3 za maji kutoka kwa joto la 15. 0 C hadi joto la 85 0 C. Tunajua uwezo maalum wa joto wa maji, yaani, kiasi cha nishati kinachohitajika ili kupasha kilo 1 ya maji kwa digrii 1. Hiyo ni, ili kujua kiasi cha joto katika kesi yetu, unahitaji kuzidisha uwezo maalum wa joto wa maji kwa 3 na kwa idadi ya digrii ambazo unataka kuongeza joto la maji. Kwa hiyo hiyo ni 4200*3*(85-15) = 882,000.
Katika mabano tunahesabu idadi halisi ya digrii, tukiondoa matokeo ya awali kutoka kwa matokeo ya mwisho yaliyohitajika
Kwa hivyo, ili joto kilo 3 za maji kutoka 15 hadi 85 0 C, tunahitaji J882,000 za joto.
Kiasi cha joto kinaonyeshwa na herufi Q, fomula ya kuhesabu ni kama ifuatavyo.
Q=c*m*(t 2 -t 1).
Uchambuzi na suluhisho la shida
Tatizo 1. Ni joto ngapi linalohitajika kupasha kilo 0.5 za maji kutoka 20 hadi 50 0 C
Imetolewa:
m = 0.5 kg.,
s = 4200 J/kg* 0 C,
t 1 = 20 0 C,
t 2 = 50 0 C.
Tuliamua uwezo maalum wa joto kutoka kwa meza.
Suluhisho:
2 -t 1).
Badilisha maadili:
Q=4200*0.5*(50-20) = 63,000 J = 63 kJ.
Jibu: Q=63 kJ.
Jukumu la 2. Ni kiasi gani cha joto kinachohitajika ili kupasha joto la alumini yenye uzito wa kilo 0.5 kwa 85 0 C?
Imetolewa:
m = 0.5 kg.,
s = 920 J/kg* 0 C,
t 1 = 0 0 C,
t 2 = 85 0 C.
Suluhisho:
kiasi cha joto huamuliwa na fomula Q=c*m*(t 2 -t 1).
Badilisha maadili:
Q=920*0.5*(85-0) = 39,100 J = 39.1 kJ.
Jibu: Q= 39.1 kJ.
Katika somo hili tutajifunza jinsi ya kuhesabu kiasi cha joto kinachohitajika ili joto la mwili au kutolewa nayo wakati wa baridi. Ili kufanya hivyo, tutafanya muhtasari wa maarifa ambayo yalipatikana katika masomo yaliyopita.
Kwa kuongeza, tutajifunza, kwa kutumia formula kwa kiasi cha joto, kueleza kiasi kilichobaki kutoka kwa formula hii na kuhesabu, kujua kiasi kingine. Mfano wa tatizo na suluhisho la kuhesabu kiasi cha joto pia utazingatiwa.
Somo hili limejitolea kuhesabu kiasi cha joto wakati mwili unapokanzwa au kutolewa wakati umepozwa.
Uwezo wa kuhesabu kiasi kinachohitajika cha joto ni muhimu sana. Hii inaweza kuhitajika, kwa mfano, wakati wa kuhesabu kiasi cha joto ambacho kinahitajika kutolewa kwa maji ili joto la chumba.
Mchele. 1. Kiasi cha joto ambacho kinapaswa kutolewa kwa maji ili joto la chumba
Au kuhesabu kiasi cha joto ambacho hutolewa wakati mafuta yanachomwa katika injini mbalimbali:
Mchele. 2. Kiasi cha joto kinachotolewa wakati mafuta yanachomwa kwenye injini
Ujuzi huu pia unahitajika, kwa mfano, kuamua kiwango cha joto ambacho hutolewa na Jua na huanguka Duniani:
Mchele. 3. Kiasi cha joto kinachotolewa na Jua na kuanguka juu ya Dunia
Ili kuhesabu kiasi cha joto, unahitaji kujua mambo matatu (Mchoro 4):
- uzito wa mwili (ambayo inaweza kawaida kupimwa kwa kutumia mizani);
- tofauti ya joto ambayo mwili lazima iwe moto au kilichopozwa (kawaida hupimwa kwa kutumia thermometer);
- uwezo maalum wa joto wa mwili (ambayo inaweza kuamua kutoka meza).
Mchele. 4. Unachohitaji kujua ili kuamua
Njia ambayo kiasi cha joto huhesabiwa inaonekana kama hii:
Kiasi kifuatacho kinaonekana katika fomula hii:
Kiasi cha joto kilichopimwa katika joules (J);
Uwezo maalum wa joto wa dutu hupimwa kwa;
- tofauti ya joto, kipimo katika digrii Celsius ().
Hebu fikiria tatizo la kuhesabu kiasi cha joto.
Kazi
Kioo cha shaba na wingi wa gramu kina maji yenye kiasi cha lita kwa joto. Ni joto ngapi lazima lihamishwe kwenye glasi ya maji ili joto lake liwe sawa na?
Mchele. 5. Mchoro wa hali ya shida
Kwanza tunaandika hali fupi ( Imetolewa) na kubadilisha viwango vyote kuwa mfumo wa kimataifa (SI).
|
Imetolewa: |
SI |
|
|
Tafuta: |
Suluhisho:
Kwanza, tambua ni kiasi gani kingine tunachohitaji kutatua tatizo hili. Kutumia meza ya uwezo maalum wa joto (Jedwali 1) tunapata (uwezo maalum wa joto wa shaba, kwa kuwa kwa hali ya kioo ni shaba), (uwezo maalum wa joto wa maji, kwa kuwa kwa hali kuna maji katika kioo). Kwa kuongeza, tunajua kwamba kuhesabu kiasi cha joto tunahitaji wingi wa maji. Kulingana na hali, tunapewa tu kiasi. Kwa hiyo, kutoka kwenye meza tunachukua wiani wa maji: (Jedwali 2).
Jedwali 1. Uwezo maalum wa joto wa baadhi ya vitu,
Jedwali 2. Msongamano wa baadhi ya vimiminika
Sasa tuna kila kitu tunachohitaji ili kutatua tatizo hili.
Kumbuka kwamba kiasi cha mwisho cha joto kitajumuisha jumla ya kiasi cha joto kinachohitajika ili kupasha kioo cha shaba na kiasi cha joto kinachohitajika ili kupasha maji ndani yake:
Hebu kwanza tuhesabu kiasi cha joto kinachohitajika ili joto kioo cha shaba:
Kabla ya kuhesabu kiasi cha joto kinachohitajika kupasha maji, hebu tuhesabu wingi wa maji kwa kutumia fomula ambayo tunaijua kutoka daraja la 7:
Sasa tunaweza kuhesabu:
Kisha tunaweza kuhesabu:
Wacha tukumbuke kile kilojoules inamaanisha. Kiambishi awali "kilo" kinamaanisha 
.
Jibu:.
Kwa urahisi wa kutatua matatizo ya kupata kiasi cha joto (kinachojulikana matatizo ya moja kwa moja) na kiasi kinachohusiana na dhana hii, unaweza kutumia meza ifuatayo.
|
Kiasi kinachohitajika |
Uteuzi |
Vitengo |
Msingi wa formula |
Formula kwa wingi |
|
Kiasi cha joto |
Kama inavyojulikana, wakati wa michakato mbalimbali ya mitambo mabadiliko ya nishati ya mitambo hutokea W mh. Kipimo cha mabadiliko ya nishati ya mitambo ni kazi ya nguvu inayotumika kwa mfumo:
\(~\Delta W_(meh) = A.\)
Wakati wa kubadilishana joto, mabadiliko katika nishati ya ndani ya mwili hutokea. Kipimo cha mabadiliko ya nishati ya ndani wakati wa uhamisho wa joto ni kiasi cha joto.
Kiasi cha joto ni kipimo cha mabadiliko katika nishati ya ndani ambayo mwili hupokea (au huacha) wakati wa mchakato wa kubadilishana joto.
Kwa hivyo, kazi na kiasi cha joto huonyesha mabadiliko ya nishati, lakini sio sawa na nishati. Hazielezi hali ya mfumo yenyewe, lakini huamua mchakato wa mpito wa nishati kutoka kwa aina moja hadi nyingine (kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine) wakati hali inabadilika na inategemea sana asili ya mchakato.
Tofauti kuu kati ya kazi na kiasi cha joto ni kwamba kazi ni sifa ya mchakato wa kubadilisha nishati ya ndani ya mfumo, ikifuatana na mabadiliko ya nishati kutoka kwa aina moja hadi nyingine (kutoka kwa mitambo hadi ndani). Kiasi cha joto ni sifa ya mchakato wa uhamisho wa nishati ya ndani kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine (kutoka kwa joto zaidi hadi chini ya joto), sio kuambatana na mabadiliko ya nishati.
Uzoefu unaonyesha kwamba kiasi cha joto kinachohitajika ili joto la mwili m juu ya joto T 1 kwa joto T 2, iliyohesabiwa kwa fomula
\(~Q = cm (T_2 - T_1) = cm \Delta T, \qquad (1)\)
Wapi c- uwezo maalum wa joto wa dutu;
\(~c = \frac(Q)(m (T_2 - T_1)).\)
Kitengo cha SI cha uwezo maalum wa joto ni joule kwa kilo Kelvin (J/(kg K)).
Joto maalum c kiidadi ni sawa na kiasi cha joto ambacho lazima kigawiwe kwa mwili wenye uzito wa kilo 1 ili kuupasha joto kwa 1 K.
Uwezo wa joto mwili C T ni sawa na kiasi cha joto kinachohitajika kubadilisha joto la mwili kwa 1 K:
\(~C_T = \frac(Q)(T_2 - T_1) = cm.\)
Kitengo cha SI cha uwezo wa joto wa mwili ni joule kwa Kelvin (J/K).
Ili kubadilisha kioevu kuwa mvuke kwa joto la mara kwa mara, ni muhimu kutumia kiasi cha joto
\(~Q = Lm, \qquad (2)\)
Wapi L- joto maalum la mvuke. Wakati mvuke hupungua, kiasi sawa cha joto hutolewa.
Ili kuyeyusha uzito wa mwili wa fuwele m katika hatua ya kuyeyuka, mwili unahitaji kuwasiliana kiasi cha joto
\(~Q = \lambda m, \qquad (3)\)
Wapi λ - joto maalum la fusion. Wakati mwili unaangaza, kiwango sawa cha joto hutolewa.
Kiasi cha joto iliyotolewa wakati wa mwako kamili wa wingi wa mafuta m,
\(~Q = qm, \qquad (4)\)
Wapi q- joto maalum la mwako.
Kitengo cha SI cha joto maalum la mvuke, kuyeyuka na mwako ni joule kwa kilo (J/kg).
Fasihi
Aksenovich L. A. Fizikia katika shule ya upili: Nadharia. Kazi. Mitihani: Kitabu cha maandishi. posho kwa taasisi zinazotoa elimu ya jumla. mazingira, elimu / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Mh. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - P. 154-155.