Жылу сыйымдылығы объектіні бір градусқа жылыту үшін оған қосылатын энергия мөлшерін өлшейді. Заттың жылу сыйымдылығы қарапайым формуланы қолдана отырып табылады - бір градусқа қажет энергия мөлшерін анықтау үшін температураның өзгеруінен берілетін жылу энергиясының мөлшерін бөлу арқылы. Бұл әлемдегі әр материалдың жылу сыйымдылығы әр түрлі. (Дереккөз: 10 -сынып стандартты физика кітабы)
Формула: Жылу сыйымдылығы = (жылу энергиясын ескере отырып) / (температураның жоғарылауы)
Қадам
2 -ші әдіс 1: Нысанның жылу сыйымдылығын есептеу
Қадам 1. Жылу сыйымдылығының формуласын білу
Объектінің жылу сыйымдылығын берілген жылу энергиясының мөлшерін (E) температураның өзгеруіне (T) бөлу арқылы есептеуге болады. Теңдеу - бұл: Жылу сыйымдылығы = Е/Т.
- Мысал: Цельсий бойынша 5 градусқа дейін блокты жылытуға кететін энергия 2000 Джоуль - блоктың жылу сыйымдылығы қандай?
- Жылу сыйымдылығы = Е/Т
- Жылу сыйымдылығы = 2000 Джоуль / 5˚С
- Жылу сыйымдылығы = Цельсий бойынша 400 Джоуль (J/˚C)
Қадам 2. Температураның өзгеруін іздеңіз
Мысалы, егер мен блоктың жылу сыйымдылығын білгім келсе және блоктың температурасын 8 градустан 20 градусқа дейін көтеру үшін 60 Джоуль қажет екенін білсем, жылуды алу үшін екі температураның айырмашылығын білуім керек. сыйымдылық 20 - 8 = 12 болғандықтан, блоктың температурасы 12 градусқа өзгереді. Сондықтан:
- Жылу сыйымдылығы = Е/Т
- Блоктың жылу сыйымдылығы = 60 Джоуль / (20˚C - 8˚C)
- 60 Джоуль / 12˚C
- Блоктың жылу сыйымдылығы = 5 Дж/˚С
Қадам 3. Мағынаны түсіндіру үшін жауапқа дұрыс бірліктерді қосыңыз
300 жылу сыйымдылығы, егер сіз оның қалай өлшенгенін білмесеңіз, ештеңе білдірмейді. Жылу сыйымдылығы бір градусқа қажет энергиямен өлшенеді. Сонымен, егер біз энергияны Джоульде және Цельсийдегі температураның өзгеруін өлшейтін болсақ, соңғы жауап: «Цельсий градусына қанша Джоуль қажет. Сондықтан біз өз жауабымызды Цельсий бойынша 300 Дж/˚С немесе 300 Джоуль түрінде ұсынамыз.
Егер сіз жылу энергиясын калорияда және температураны Кельвинде өлшесеңіз, сіздің соңғы жауабыңыз 300 Cal/K құрайды
4 -қадам. Бұл теңдеу салқындатылатын объектілер үшін де жұмыс істейтінін біліңіз
Зат екі градус суық болған кезде, ол 2 градусқа дейін жылуға тура келетін жылу мөлшерін жоғалтады. Осылайша, егер сіз: «Егер объект 50 Джоуль энергиясын жоғалтса және оның температурасы 5 градус Цельсий бойынша төмендесе, оның жылу сыйымдылығы қандай» деп сұрасаңыз, сіз әлі де осы теңдеуді қолдана аласыз:
- Жылу сыйымдылығы: 50 Дж/ 5˚С
- Жылу сыйымдылығы = 10 Дж/˚С
2 -ші әдіс 2: Заттың меншікті жылуын қолдану
Қадам 1. Белгілі бір жылу бір заттың температурасын бір градусқа көтеру үшін қажет энергияға жататынын біліңіз
Зат бірлігінің жылу сыйымдылығын іздегенде (1 грамм, 1 унция, 1 килограмм және т.б.), сіз осы заттың меншікті жылуын іздедіңіз. Меншікті жылу объектінің әрбір бірлігінің температурасын бір градусқа көтеруге қажетті энергия мөлшерін көрсетеді. Мысалы, 1 грамм судың температурасын Цельсий бойынша 1 градусқа көтеру үшін 0,417 Джоуль энергия қажет. Сонымен, судың меншікті жылуы бір грамм үшін 0,417 Дж/˚С құрайды.
Материалдың меншікті жылуы тұрақты. Бұл дегеніміз, барлық таза судың меншікті жылуы бірдей, яғни 0,417 Дж/˚С
Қадам 2. Материалдың меншікті жылуын табу үшін жылу сыйымдылық формуласын қолданыңыз
Нақты жылуды табу оңай, яғни соңғы жауапты зат массасына бөлу. Нәтижелер объектінің әрбір бөлігіне қанша энергия қажет екенін көрсетеді, мысалы, бір грамм мұздың температурасын өзгертуге қажетті джоуль саны.
- Мысал: «Менде 100 грамм мұз бар. Мұздың температурасын Цельсий бойынша 2 градусқа көтеру үшін 406 Джоуль қажет - мұздың меншікті жылуы қандай?»
- 100 г мұзға арналған жылу сыйымдылығы = 406 Дж/ 2˚С
- 100 г мұзға арналған жылу сыйымдылығы = 203 Дж/˚С
- Жылу сыйымдылығы 1 г Мұзға = 2,03 Дж/˚С грамм
- Егер сіз абдырап қалсаңыз, бұл туралы ойланыңыз - мұздың әр грамы үшін температураны бір градусқа көтеру үшін 2,03 Джоуль қажет. Сонымен, егер бізде 100 грамм мұз болса, оны жылыту үшін бізге 100 есе көп Джоуль қажет.
Қадам 3. Материалдың температурасын кез келген температураға дейін көтеру үшін қажетті энергияны табу үшін арнайы жылуды пайдаланыңыз
Заттың меншікті жылуы бір зат бірлігінің температурасын (әдетте 1 грамм) бір градусқа көтеруге қажетті энергия мөлшерін көрсетеді. Кез келген заттың температурасын кез келген температураға дейін көтеру үшін қажетті жылуды табу үшін біз барлық бөлшектерді көбейтеміз. Қажетті энергия = масса х меншікті жылу x температураның өзгеруі. Жауап әрқашан энергия бірліктерінде болады, мысалы Джоуль.
- Мысал: «Егер алюминийдің меншікті жылуы грамға 0,902 Джоуль болса, 5 грамм алюминийдің температурасын Цельсий бойынша 2 градусқа көтеру үшін қанша Джоуль қажет?
- Қажетті энергия = 5 г х 0,902 Дж/г˚С х 2˚С
- Қажетті энергия = 9.02 Дж
Қадам 4. Жалпы материалдардың нақты жылуын біліңіз
Тәжірибеге көмектесу үшін емтихан кезінде көруге болатын немесе нақты өмірде кездесетін жалпы жылуды зерттеңіз. Бұдан не үйренуге болады? Мысалы, металдың меншікті жылуы ағашқа қарағанда әлдеқайда төмен екенін ескеріңіз - металл шөміштің бір шыныаяқ ыстық шоколадта қалдырылса, ағашқа қарағанда тезірек қызып кетуі. Төмен меншікті жылу объектінің тез қызуын білдіреді.
- Су: 4, 179 Дж/г˚С
- Ауа: 1,01 Дж/г˚С
- Ағаш: 1,76 Дж/г˚С
- Алюминий: 0,902 Дж/г˚С
- Алтын: 0,129 Дж/г˚С
- Темір: 0,450 Дж/г˚С
Кеңестер
- Халықаралық (SI) жылу сыйымдылығының бірлігі - Джоуль ғана емес, бір келвинге Джоуль
- Температураның өзгеруі температура бірлігінің орнына дельта температуралық бірлігімен ұсынылған (айталық: 30 К орнына 30 Дельта К)
- Энергия (жылу) Джоульде (SI) болуы керек [Ұсынылады]
