Аналіз та розв'язання задач на питому теплоємність

Отже, явище передачі теплової енергії вивчається у 8 класі, потім до цієї теми повертаються у 10 класі. Для того, щоб вирішувати подібні задачі, перш за все з'ясуємо для себе декілька основних моментів: 

  • Будь-які переходи у різні агрегатні стани супроводжуються додатковими дуже великими тепловитратами на сам процес (випаровування, наприклад)
  • Теплова енергія - це один із видів ЕНЕРГІЇ у загальній системі фізики, тому для неї також властиві переходи у кінетичну/потенціальну
  • З точки зору задач на потужність та КПД нагрівальних пристроїв слід вважати енергію, яка йде на нагрівання власне речовини у пристрої як корисну роботу. Теплову енергію, що утворються при , наприклад, згорянні речовини слід вважати загальною роботою/енергією (у розрізі задач з КПД)

Найпростіша задача такого типу характеризуєтсья лише заданою зміною температури речовини без зміни її агрегатного стану :


Аналіз та розв'язання задач на питому теплоємність

 

На подібних задачах не бачу сенсу зупинятися - вони цілком вирішуються за допомогою вказаної в задачі формули. Цікавіше стає, коли тіло змінює агрегатний  стан. У такому випадку уся кількість теплоти умовно розбивається на окремі частини , кожна з которих вираховуєтсья за  відповідною формулою. Наприклад перетворення води температурою 20 градусів у пару температурою 150 градусів розраховуєтсья по проміжній формулі Q(повна)= Q(нагрів  води до 100 градусів)+ Q(випаровування) + Q(нагрів пари до 120 градусів)

Також звернемо увагу, що при переході у інший агрегатний стан, у речоивини змінюються певні характеристики, наприклад питома теплоємність. Тому q для пари і води слід дивитися у таблиці окремо. 

Подібні задачі можуть розв'язуватися із застосуванням графіка. На такому графіку проміжки сталості - це проміжки, під час яких теплота, що надається, уходить на зміну агрегатного стану речовини. Ось приклад подібної задачі на нагрівання води і перетворення її у пару

Аналіз та розв'язання задач на питому теплоємність

 

Якщо мова йде про різні речовини (не плутати з різними агрегатними станами однієї речовини), то скоріш за все ми маємо рівняння на тепловий баланс. За заданих ідеальних умов уся теплота залишаєтсья між двома речовинами, тому кількість теплоти, що віддає одна, дорівнює кількості теплоти, яку приймає інше. Користучуюсь вже відомими формулами і використовуючи баланс для прирівнювання кількості теплоти вирішуємо подібну задачу наступни чином

Аналіз та розв'язання задач на питому теплоємність

Ну і останній суттєвий випадок - задачі на КПД. Як я вже писав вище, просто слід розмежувати теплоту корисну, тобто роботу (на нагрівання власне речовини) і теплоту загальну (наприклад ту теплоту, що утворються при згорянні палива). Знаючи масу палива і передану кількість теплоти речовини можна знайти КПД  пристрою наступним чином:

Аналіз та розв'язання задач на питому теплоємність

 

Користуючим даними порадами подібні задачі перестанусть нести у собі складність та стануть цікавішими. Успіхів у навчанні та у житті!

 

Автор: Ярослав Б.

Редакція не несе відповідальності за наповнення блогів, вони є персональною думкою автора

Також читайте розділ «Блоги репетиторів»:

Зборовский мирный договор. Ключевые пункты и значение

В этой статье подробно разобрано предпосылки, основные моменты и значение Зборовского мирного договора

Автор: Ярослав Б.

«Голод за полуницею» (Лексичні вирази та питання до статті "Beerenhunger" з німецькомовного журналу DEUTSCH PERFEKT (Juni, 2020)

Нарешті полуниця! Навряд чи є інший фрукт, на який люди реагують так емоційно. Для багатьох німців літо починається з перших полуниць, вирощених на власних фермах. Сезон врожаю означає великий стрес - адже цей фрукт потребує ретельного догляду та обережно

Автор: Дар'я М.

Розвиток критичного мислення на заняттях з англійської мови

Стаття описує важливість розвитку критичного мислення, зокрема і під час занять з англійської мови.

Автор: Тарас Г.

«Фінансові» ідіоми та переклад основних префіксів англійської мови

Гроші – це тема не лише фінансової сфери. Розмови про цей делікатний предмет ведуться постійно. Тому і нам не слід залишатися осторонь і гайда знайомитися з висловами, які точно допоможуть Вам передати свою думку більш виразно.

Автор: Дар'я М.

7 виразів англійської мови для щоденного спілкування

Окрім накопичення знань з граматики важливою складовою вивчення мови є бажання людини збагатити свій лексичний запас. Кожен день в англійській мові з’являються десятки нових виразів, які не слід залишати без уваги. С

Автор: Дар'я М.