Теплоёмкость вещества
Теплоёмкость показывает, какое количество теплоты нужно сообщить телу, чтобы изменить его температуру на один кельвин или один градус Цельсия. Чем больше теплоёмкость тела, тем больше энергии требуется для такого изменения температуры.
Для нагревания или охлаждения тела используют количество теплоты. Если температура тела изменяется на \(\Delta T\), то количество теплоты вычисляют по формуле \(Q=C\Delta T\). При нагревании \(Q>0\), а при охлаждении тело отдаёт теплоту, поэтому \(Q<0\) в соответствии с выбранным направлением отсчёта.
Теплоёмкость тела связана с его массой и удельной теплоёмкостью вещества: \(C=cm\), где \(c\) — удельная теплоёмкость, а \(m\) — масса тела. Поэтому два тела из одного вещества, но разной массы, имеют разные теплоёмкости.
Для нагревания тела на \(10\,\text{К}\) потребовалось \(500\,\text{Дж}\) теплоты. Его теплоёмкость равна \(C=\frac{500}{10}=50\,\text{Дж/К}\). Это означает, что для повышения температуры тела ещё на один кельвин потребуется примерно \(50\,\text{Дж}\) при неизменных условиях.
Теплоёмкость \(C\) относится ко всему телу и измеряется в Дж/К. Удельная теплоёмкость \(c\) относится к единице массы вещества и измеряется в Дж/(кг·К). Связь между ними: \(C=cm\).
Как изменится теплоёмкость тела из одного и того же вещества, если его массу увеличить в два раза?
Более подробно зависимость теплоёмкости от размеров и вещества рассматривается на странице «Теплоёмкость тела».
Главное
- Теплоёмкость \(C\) показывает, сколько теплоты нужно для изменения температуры тела на один кельвин.
- Основная формула: \(C=\frac{Q}{\Delta T}\), или \(Q=C\Delta T\).
- Для тела массой \(m\) теплоёмкость равна \(C=cm\); не следует путать её с удельной теплоёмкостью \(c\).