Количество теплоты
Количество теплоты — это энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче. Она изменяет температуру тела, вызывает плавление, кристаллизацию, испарение или конденсацию.
При нагревании или охлаждении количество теплоты зависит от массы тела, вещества и изменения температуры. Свойство вещества, показывающее, сколько энергии нужно для нагревания 1 кг вещества на 1 °C, называется удельной теплоёмкостью.
Формулы
Эта формула применяется при нагревании и охлаждении без изменения агрегатного состояния. Если тело получает энергию, обычно считают \(Q>0\); если отдаёт — \(Q<0\). В простых задачах иногда указывают только модуль количества теплоты.
При фазовом переходе температура вещества во время перехода не меняется. Для плавления и кристаллизации используют \(Q=\lambda m\), а для парообразования и конденсации — \(Q=rm\), где \(\lambda\) и \(r\) — удельные теплоты соответствующего перехода. Эти процессы подробнее рассматриваются на странице «Фазовые переходы».
Для топлива количество теплоты при полном сгорании находят по формуле \(Q=qm\), где \(q\) — удельная теплота сгорания топлива. Такие вычисления относятся к задачам на сгорание топлива. Общие расчёты передачи энергии разобраны в статье «Расчёт теплопередачи».
Для нагревания воды массой \(2\ кг\) на \(10\ °C\) при \(c=4200\ Дж/(кг\cdot °C)\) требуется \(Q=cm\Delta t=4200\cdot2\cdot10=84000\ Дж\), то есть \(84\ кДж\).
Количество теплоты — это переданная энергия, а внутренняя энергия — энергия, которой тело обладает. При теплообмене внутренняя энергия может измениться на полученное количество теплоты, но эти понятия не являются синонимами.
Как изменится количество теплоты при нагревании того же тела в два раза сильнее?
Главное
- Количество теплоты — энергия, переданная телу или отданная им при теплообмене.
- При нагревании и охлаждении \(Q=cm\Delta t\); при фазовом переходе используют \(Q=\lambda m\) или \(Q=rm\).
- Единица количества теплоты в СИ — джоуль.