ปริมาณความร้อนที่อุณหภูมิคงที่ วิธีการคำนวณปริมาณความร้อน ผลกระทบทางความร้อน และความร้อนที่ก่อตัว

อะไรจะร้อนเร็วขึ้นบนเตา - กาต้มน้ำหรือถังน้ำ? คำตอบนั้นชัดเจน - กาน้ำชา แล้วคำถามที่สองคือทำไม?

คำตอบก็ชัดเจนไม่น้อย - เนื่องจากมวลน้ำในกาต้มน้ำมีน้อยกว่า ยอดเยี่ยม. และตอนนี้คุณสามารถสัมผัสประสบการณ์ทางกายภาพที่แท้จริงได้ด้วยตัวเองที่บ้านแล้ว ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องมีกระทะขนาดเล็กสองใบที่เหมือนกันน้ำและน้ำมันพืชในปริมาณเท่ากันเช่นอย่างละครึ่งลิตรและเตา วางกระทะที่มีน้ำมันและน้ำบนไฟร้อนเดียวกัน ตอนนี้แค่ดูว่าอะไรจะร้อนขึ้นเร็วขึ้น หากคุณมีเทอร์โมมิเตอร์สำหรับของเหลว ก็สามารถใช้ได้ หากไม่มี ก็แค่ทดสอบอุณหภูมิด้วยนิ้วเป็นครั้งคราว แต่ระวังอย่าให้ถูกไฟไหม้ ไม่ว่าในกรณีใดคุณจะเห็นว่าน้ำมันร้อนเร็วกว่าน้ำมาก และอีกหนึ่งคำถามที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในรูปแบบของประสบการณ์ได้เช่นกัน อะไรจะเดือดเร็วกว่า - น้ำอุ่นหรือน้ำเย็น? ทุกอย่างชัดเจนอีกครั้ง - อันอบอุ่นจะเป็นคนแรกที่เส้นชัย เหตุใดจึงมีคำถามและการทดลองแปลกๆ เหล่านี้? เพื่อกำหนดปริมาณทางกายภาพที่เรียกว่า “ปริมาณความร้อน”

ปริมาณความร้อน

ปริมาณความร้อนคือพลังงานที่ร่างกายสูญเสียหรือได้รับระหว่างการถ่ายเทความร้อน นี่ชัดเจนจากชื่อ เมื่อเย็นลง ร่างกายจะสูญเสียความร้อนจำนวนหนึ่ง และเมื่อได้รับความร้อนก็จะดูดซับไว้ และคำตอบสำหรับคำถามของเราก็แสดงให้เราเห็น ปริมาณความร้อนขึ้นอยู่กับอะไร?ประการแรก ยิ่งมวลของร่างกายมากขึ้น ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ประการที่สอง ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ร่างกายนั้นขึ้นอยู่กับสารที่ร่างกายประกอบด้วย ซึ่งก็คือ ประเภทของสาร และประการที่สาม ความแตกต่างของอุณหภูมิร่างกายก่อนและหลังการถ่ายเทความร้อนก็มีความสำคัญต่อการคำนวณของเราเช่นกัน จากข้อมูลข้างต้นเราทำได้ กำหนดปริมาณความร้อนโดยใช้สูตร:

โดยที่ Q คือปริมาณความร้อน
ม. - น้ำหนักตัว
(t_2-t_1) - ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิร่างกายเริ่มต้นและสุดท้าย
c คือความจุความร้อนจำเพาะของสารซึ่งได้จากตารางที่เกี่ยวข้อง

เมื่อใช้สูตรนี้ คุณสามารถคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำความร้อนให้กับร่างกายหรือที่ร่างกายนี้จะปล่อยออกมาเมื่อเย็นตัวลง

ปริมาณความร้อนวัดเป็นจูล (1 J) เช่นเดียวกับพลังงานประเภทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ค่านี้ถูกนำมาใช้เมื่อไม่นานมานี้ และผู้คนเริ่มวัดปริมาณความร้อนเร็วขึ้นมาก และพวกเขาใช้หน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคของเรา - แคลอรี่ (1 แคลอรี่) 1 แคลอรี่คือปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้น้ำ 1 กรัมร้อนขึ้น 1 องศาเซลเซียส จากข้อมูลเหล่านี้ ผู้ที่ชื่นชอบการนับแคลอรี่ในอาหารที่พวกเขากินสามารถคำนวณได้อย่างสนุกสนานว่าสามารถต้มน้ำได้กี่ลิตรตามพลังงานที่พวกเขาบริโภคพร้อมกับอาหารในระหว่างวัน

อะไรจะร้อนเร็วขึ้นบนเตา - กาต้มน้ำหรือถังน้ำ? คำตอบนั้นชัดเจน - กาน้ำชา แล้วคำถามที่สองคือทำไม?

คำตอบก็ชัดเจนไม่น้อย - เนื่องจากมวลน้ำในกาต้มน้ำมีน้อยกว่า ยอดเยี่ยม. และตอนนี้คุณสามารถสัมผัสประสบการณ์ทางกายภาพที่แท้จริงได้ด้วยตัวเองที่บ้านแล้ว ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องมีกระทะขนาดเล็กสองใบที่เหมือนกันน้ำและน้ำมันพืชในปริมาณเท่ากันเช่นอย่างละครึ่งลิตรและเตา วางกระทะที่มีน้ำมันและน้ำบนไฟร้อนเดียวกัน ตอนนี้แค่ดูว่าอะไรจะร้อนขึ้นเร็วขึ้น หากคุณมีเทอร์โมมิเตอร์สำหรับของเหลว ก็สามารถใช้ได้ หากไม่มี ก็แค่ทดสอบอุณหภูมิด้วยนิ้วเป็นครั้งคราว แต่ระวังอย่าให้ถูกไฟไหม้ ไม่ว่าในกรณีใดคุณจะเห็นว่าน้ำมันร้อนเร็วกว่าน้ำมาก และอีกหนึ่งคำถามที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในรูปแบบของประสบการณ์ได้เช่นกัน อะไรจะเดือดเร็วกว่า - น้ำอุ่นหรือน้ำเย็น? ทุกอย่างชัดเจนอีกครั้ง - อันอบอุ่นจะเป็นคนแรกที่เส้นชัย เหตุใดจึงมีคำถามและการทดลองแปลกๆ เหล่านี้? เพื่อกำหนดปริมาณทางกายภาพที่เรียกว่า “ปริมาณความร้อน”

ปริมาณความร้อน

ปริมาณความร้อนคือพลังงานที่ร่างกายสูญเสียหรือได้รับระหว่างการถ่ายเทความร้อน นี่ชัดเจนจากชื่อ เมื่อเย็นลง ร่างกายจะสูญเสียความร้อนจำนวนหนึ่ง และเมื่อได้รับความร้อนก็จะดูดซับไว้ และคำตอบสำหรับคำถามของเราก็แสดงให้เราเห็น ปริมาณความร้อนขึ้นอยู่กับอะไร?ประการแรก ยิ่งมวลของร่างกายมากขึ้น ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนอุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ประการที่สอง ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ร่างกายนั้นขึ้นอยู่กับสารที่ร่างกายประกอบด้วย ซึ่งก็คือ ประเภทของสาร และประการที่สาม ความแตกต่างของอุณหภูมิร่างกายก่อนและหลังการถ่ายเทความร้อนก็มีความสำคัญต่อการคำนวณของเราเช่นกัน จากข้อมูลข้างต้นเราทำได้ กำหนดปริมาณความร้อนโดยใช้สูตร:

Q=ซม.(t_2-t_1) ,

โดยที่ Q คือปริมาณความร้อน
ม. - น้ำหนักตัว
(t_2-t_1) - ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิร่างกายเริ่มต้นและสุดท้าย
c คือความจุความร้อนจำเพาะของสารซึ่งได้จากตารางที่เกี่ยวข้อง

เมื่อใช้สูตรนี้ คุณสามารถคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำความร้อนให้กับร่างกายหรือที่ร่างกายนี้จะปล่อยออกมาเมื่อเย็นตัวลง

ปริมาณความร้อนวัดเป็นจูล (1 J) เช่นเดียวกับพลังงานประเภทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ค่านี้ถูกนำมาใช้เมื่อไม่นานมานี้ และผู้คนเริ่มวัดปริมาณความร้อนเร็วขึ้นมาก และพวกเขาใช้หน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคของเรา - แคลอรี่ (1 แคลอรี่) 1 แคลอรี่คือปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้น้ำ 1 กรัมร้อนขึ้น 1 องศาเซลเซียส จากข้อมูลเหล่านี้ ผู้ที่ชื่นชอบการนับแคลอรี่ในอาหารที่รับประทานสามารถคำนวณปริมาณน้ำที่สามารถต้มกับพลังงานที่พวกเขาบริโภคพร้อมกับอาหารในระหว่างวันได้เพื่อความสนุกสนาน

ในบทนี้ เราจะได้เรียนรู้วิธีคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำความร้อนให้กับร่างกายหรือที่ร่างกายปล่อยออกมาเมื่อเย็นตัวลง โดยเราจะสรุปความรู้ที่ได้รับในบทเรียนก่อนหน้า

นอกจากนี้ เราจะเรียนรู้โดยใช้สูตรสำหรับปริมาณความร้อนเพื่อแสดงปริมาณที่เหลือจากสูตรนี้และคำนวณโดยรู้ปริมาณอื่น ๆ ตัวอย่างของปัญหาพร้อมวิธีแก้ปัญหาการคำนวณปริมาณความร้อนจะได้รับการพิจารณาด้วย

บทเรียนนี้มีไว้เพื่อการคำนวณปริมาณความร้อนเมื่อร่างกายได้รับความร้อนหรือปล่อยออกมาเมื่อเย็นลง

ความสามารถในการคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการเป็นสิ่งสำคัญมาก อาจจำเป็น เช่น เมื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องให้น้ำเพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง

ข้าว. 1. ปริมาณความร้อนที่ต้องให้น้ำเพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง

หรือคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ในเครื่องยนต์ต่างๆ:

ข้าว. 2. ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ในเครื่องยนต์

ตัวอย่างเช่น ความรู้นี้ยังจำเป็นต้องมีเพื่อกำหนดปริมาณความร้อนที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาและตกลงมายังโลก:

ข้าว. 3. ปริมาณความร้อนที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาและตกลงมายังโลก

ในการคำนวณปริมาณความร้อน คุณต้องรู้สามสิ่ง (รูปที่ 4):

• น้ำหนักตัว (ซึ่งโดยปกติสามารถวัดได้โดยใช้มาตราส่วน)
• ความแตกต่างของอุณหภูมิที่ร่างกายต้องได้รับความร้อนหรือเย็น (โดยปกติจะวัดโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์)
• ความจุความร้อนจำเพาะของร่างกาย (ซึ่งสามารถกำหนดได้จากตาราง)

ข้าว. 4. สิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อพิจารณา

สูตรคำนวณปริมาณความร้อนมีลักษณะดังนี้:

ปริมาณต่อไปนี้ปรากฏในสูตรนี้:

ปริมาณความร้อนที่วัดได้เป็นจูล (J);

ความจุความร้อนจำเพาะของสารวัดเป็น ;

- ความแตกต่างของอุณหภูมิวัดเป็นองศาเซลเซียส ()

ลองพิจารณาปัญหาในการคำนวณปริมาณความร้อน

งาน

แก้วทองแดงที่มีมวลเป็นกรัมประกอบด้วยน้ำซึ่งมีปริมาตรเป็นลิตรที่อุณหภูมิ ต้องถ่ายเทความร้อนไปยังแก้วน้ำเท่าใดจึงจะมีอุณหภูมิเท่ากับ ?

ข้าว. 5. ภาพประกอบสภาพปัญหา

ก่อนอื่นเราเขียนเงื่อนไขสั้น ๆ ( ที่ให้ไว้) และแปลงปริมาณทั้งหมดเป็นระบบสากล (SI)

ที่ให้ไว้:	เอสไอ
หา:

สารละลาย:

ขั้นแรก พิจารณาว่าเราต้องมีปริมาณอื่นอีกเท่าใดในการแก้ปัญหานี้ เมื่อใช้ตารางความจุความร้อนจำเพาะ (ตารางที่ 1) เราจะพบ (ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดง เนื่องจากโดยเงื่อนไขแก้วคือทองแดง) (ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ เนื่องจากโดยเงื่อนไขจะมีน้ำอยู่ในแก้ว) นอกจากนี้ เรารู้ว่าในการคำนวณปริมาณความร้อน เราต้องใช้มวลน้ำ ตามเงื่อนไขเราจะได้เฉพาะปริมาตรเท่านั้น ดังนั้นจากตารางเราจึงหาความหนาแน่นของน้ำ: (ตารางที่ 2)

โต๊ะ 1. ความจุความร้อนจำเพาะของสารบางชนิด

โต๊ะ 2. ความหนาแน่นของของเหลวบางชนิด

ตอนนี้เรามีทุกสิ่งที่จำเป็นในการแก้ปัญหานี้แล้ว

โปรดทราบว่าปริมาณความร้อนสุดท้ายจะประกอบด้วยผลรวมของปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนกระจกทองแดงและปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนน้ำในกระจก:

ก่อนอื่นมาคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนแก้วทองแดง:

ก่อนที่จะคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนน้ำ ให้คำนวณมวลของน้ำโดยใช้สูตรที่เราคุ้นเคยตั้งแต่เกรด 7:

ตอนนี้เราสามารถคำนวณได้:

จากนั้นเราสามารถคำนวณ:

มาจำกันว่ากิโลจูลหมายถึงอะไร คำนำหน้า "กิโล" แปลว่า .

คำตอบ:.

เพื่อความสะดวกในการแก้ปัญหาการค้นหาปริมาณความร้อน (ที่เรียกว่าปัญหาโดยตรง) และปริมาณที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดนี้ คุณสามารถใช้ตารางต่อไปนี้

ปริมาณที่ต้องการ	การกำหนด	หน่วยวัด	สูตรพื้นฐาน	สูตรสำหรับปริมาณ
ปริมาณความร้อน

พลังงานภายในของระบบเทอร์โมไดนามิกส์สามารถเปลี่ยนแปลงได้สองวิธี:

1. ทำงานบนระบบ
2. โดยใช้ปฏิกิริยาทางความร้อน

การถ่ายเทความร้อนไปยังร่างกายไม่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของการทำงานด้วยตาเปล่าในร่างกาย ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในเกิดจากการที่แต่ละโมเลกุลของร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะทำงานกับโมเลกุลบางส่วนของร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาระหว่างความร้อนจะเกิดขึ้นเนื่องจากการนำความร้อน การถ่ายโอนพลังงานสามารถทำได้โดยใช้รังสี ระบบกระบวนการด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ไม่เกี่ยวข้องกับทั้งร่างกาย แต่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลแต่ละตัว) เรียกว่าการถ่ายเทความร้อน ปริมาณพลังงานที่ถูกถ่ายโอนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งอันเป็นผลมาจากการถ่ายเทความร้อนจะถูกกำหนดโดยปริมาณความร้อนที่ถูกถ่ายโอนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง

คำนิยาม

ความอบอุ่นหมายถึงพลังงานที่ร่างกายรับ (หรือละทิ้ง) ในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนกับร่างกายโดยรอบ (สิ่งแวดล้อม)

สัญลักษณ์ของความร้อนมักจะเป็นตัวอักษร Q

นี่เป็นหนึ่งในปริมาณพื้นฐานทางอุณหพลศาสตร์ ความร้อนรวมอยู่ในนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของกฎข้อที่หนึ่งและสองของอุณหพลศาสตร์ ความร้อนกล่าวกันว่าเป็นพลังงานในรูปของการเคลื่อนที่ของโมเลกุล

ความร้อนสามารถถ่ายโอนไปยังระบบ (ร่างกาย) หรือสามารถนำมาจากระบบได้ เชื่อกันว่าหากความร้อนถูกถ่ายเทเข้าสู่ระบบก็จะเป็นบวก

สูตรคำนวณความร้อนเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

เราแสดงปริมาณความร้อนเบื้องต้นเป็น โปรดทราบว่าองค์ประกอบของความร้อนที่ระบบได้รับ (ให้) โดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสถานะนั้นไม่ใช่ส่วนต่างที่สมบูรณ์ เหตุผลก็คือความร้อนเป็นหน้าที่ของกระบวนการเปลี่ยนสถานะของระบบ

ปริมาณความร้อนเบื้องต้นที่จ่ายให้กับระบบ และอุณหภูมิเปลี่ยนจาก T เป็น T+dT เท่ากับ:

โดยที่ C คือความจุความร้อนของร่างกาย หากร่างกายที่เป็นปัญหาเป็นเนื้อเดียวกัน สูตร (1) สำหรับปริมาณความร้อนสามารถแสดงได้ดังนี้:

โดยที่ความจุความร้อนจำเพาะของร่างกายคือ m คือมวลของร่างกาย คือความจุความร้อนต่อโมล คือมวลโมลของสาร คือจำนวนโมลของสาร

หากร่างกายเป็นเนื้อเดียวกัน และความจุความร้อนถือว่าไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ปริมาณความร้อน () ที่ร่างกายได้รับเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นตามจำนวนหนึ่งสามารถคำนวณได้ดังนี้:

ที่ไหน เสื้อ 2, เสื้อ 1 อุณหภูมิร่างกายก่อนและหลังการให้ความร้อน โปรดทราบว่าเมื่อค้นหาความแตกต่าง () ในการคำนวณ อุณหภูมิสามารถทดแทนได้ทั้งในหน่วยองศาเซลเซียสและเคลวิน

สูตรปริมาณความร้อนระหว่างการเปลี่ยนเฟส

ดังนั้น ในการถ่ายโอนองค์ประกอบของสสารจากสถานะของแข็งไปเป็นของเหลว ควรให้ปริมาณความร้อน () เท่ากับ:

โดยที่ความร้อนจำเพาะของฟิวชันคือ dm คือองค์ประกอบของมวลกาย ควรคำนึงว่าร่างกายจะต้องมีอุณหภูมิเท่ากับจุดหลอมเหลวของสารที่เป็นปัญหา ในระหว่างการตกผลึก ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่ากับ (4)

ปริมาณความร้อน (ความร้อนของการระเหย) ที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนของเหลวให้เป็นไอสามารถหาได้ดังนี้

โดยที่ r คือความร้อนจำเพาะของการระเหย เมื่อไอน้ำควบแน่นจะปล่อยความร้อนออกมา ความร้อนของการระเหยเท่ากับความร้อนของการควบแน่นของสารที่มีมวลเท่ากัน

หน่วยวัดปริมาณความร้อน

หน่วยวัดพื้นฐานของปริมาณความร้อนในระบบ SI คือ: [Q]=J

หน่วยความร้อนของระบบพิเศษ ซึ่งมักพบในการคำนวณทางเทคนิค [Q]=แคลอรี่ (แคลอรี่) 1 แคลอรี่ = 4.1868 เจ

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง

ออกกำลังกาย.ควรผสมน้ำปริมาตรเท่าใดเพื่อให้ได้น้ำ 200 ลิตรที่อุณหภูมิ t = 40C หากอุณหภูมิของน้ำหนึ่งมวลคือ t 1 = 10 C อุณหภูมิของน้ำมวลที่สองคือ t 2 = 60 C ?

สารละลาย.ให้เราเขียนสมการสมดุลความร้อนในรูปแบบ:

โดยที่ Q=cmt คือปริมาณความร้อนที่เตรียมหลังจากผสมน้ำ Q 1 = cm 1 t 1 - ปริมาณความร้อนของน้ำส่วนหนึ่งที่มีอุณหภูมิ t 1 และมวล m 1; Q 2 = cm 2 t 2 - ปริมาณความร้อนของน้ำส่วนหนึ่งที่มีอุณหภูมิ t 2 และมวล m 2

จากสมการ (1.1) จะได้ดังนี้:

เมื่อรวมส่วนของน้ำเย็น (V 1) และร้อน (V 2) เข้าด้วยกันเป็นปริมาตรเดียว (V) เราสามารถสรุปได้ว่า:

ดังนั้นเราจึงได้ระบบสมการ:

เมื่อแก้ไขแล้วเราจะได้:

ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าพลังงานภายในร่างกายสามารถเปลี่ยนแปลงได้ทั้งขณะทำงานและผ่านการถ่ายเทความร้อน (โดยไม่ต้องทำงาน)

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างงานกับปริมาณความร้อนก็คือ งานเป็นตัวกำหนดกระบวนการแปลงพลังงานภายในของระบบซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่ง ในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของการถ่ายเทความร้อน การถ่ายโอนพลังงานจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการนำความร้อน รังสีหรือ.

การพาความร้อน เรียกว่าพลังงานที่ร่างกายสูญเสียหรือได้รับระหว่างการถ่ายเทความร้อน

ปริมาณความร้อน

เราจะให้ความร้อนภาชนะสองใบโดยใช้หัวเผาที่เหมือนกันสองหัว ถังหนึ่งบรรจุน้ำ 1 กิโลกรัม อีกถังบรรจุน้ำ 2 กิโลกรัม อุณหภูมิของน้ำในภาชนะทั้งสองจะเท่ากันในตอนแรก เราจะเห็นได้ว่าในเวลาเดียวกัน น้ำในภาชนะใบหนึ่งจะร้อนเร็วขึ้น แม้ว่าภาชนะทั้งสองจะได้รับความร้อนเท่ากันก็ตาม

ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่า ยิ่งมวลของร่างกายที่กำหนดมากขึ้น ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้เพื่อลดหรือเพิ่มอุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้นตามจำนวนองศาที่เท่ากัน

เมื่อร่างกายเย็นลง วัตถุข้างเคียงจะปล่อยความร้อนออกมาในปริมาณที่มากขึ้น ซึ่งมวลของวัตถุก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย

เราทุกคนรู้ดีว่าหากจำเป็นต้องอุ่นน้ำในกาต้มน้ำจนเต็มที่อุณหภูมิ 50°C เราจะใช้เวลาในการดำเนินการนี้น้อยกว่าการอุ่นกาต้มน้ำด้วยปริมาณน้ำเท่ากัน แต่เพียง 100°C เท่านั้น ในกรณีหมายเลขหนึ่ง ความร้อนจะถูกส่งไปยังน้ำน้อยกว่ากรณีที่สอง

ดังนั้นปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนโดยตรงจึงขึ้นอยู่กับว่า กี่องศาร่างกายสามารถอบอุ่นร่างกายได้ เราสามารถสรุปได้: ปริมาณความร้อนโดยตรงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิของร่างกาย

แต่เป็นไปได้หรือไม่ที่จะกำหนดปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการไม่ทำให้น้ำร้อน แต่ต้องมีสารอื่น เช่น น้ำมัน ตะกั่ว หรือเหล็ก

เติมน้ำลงในภาชนะหนึ่งและเติมน้ำมันพืชอีกใบ มวลน้ำและน้ำมันเท่ากัน เราจะให้ความร้อนทั้งสองภาชนะเท่าๆ กันบนหัวเผาที่เหมือนกัน มาเริ่มการทดลองที่อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำมันพืชและน้ำเท่ากัน ห้านาทีต่อมา เมื่อวัดอุณหภูมิของน้ำมันและน้ำที่ให้ความร้อนแล้ว เราจะสังเกตเห็นว่าอุณหภูมิของน้ำมันนั้นสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำมาก แม้ว่าของเหลวทั้งสองจะได้รับความร้อนในปริมาณเท่ากันก็ตาม

ข้อสรุปที่ชัดเจนคือ: เมื่อให้ความร้อนกับน้ำมันและน้ำในปริมาณเท่ากันที่อุณหภูมิเดียวกัน จะต้องใช้ความร้อนในปริมาณที่ต่างกัน

และเราก็ได้ข้อสรุปอีกประการหนึ่งทันที: ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ร่างกายโดยตรงนั้นขึ้นอยู่กับสารที่ร่างกายประกอบด้วยอยู่ (ประเภทของสาร)

ดังนั้น ปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการให้ความร้อนแก่ร่างกาย (หรือปล่อยออกมาเมื่อเย็นลง) ขึ้นอยู่กับมวลของร่างกาย ความแปรปรวนของอุณหภูมิ และประเภทของสสารโดยตรง

ปริมาณความร้อนแสดงด้วยสัญลักษณ์ Q เช่นเดียวกับพลังงานประเภทอื่นๆ ปริมาณความร้อนวัดเป็นจูล (J) หรือกิโลจูล (kJ)

1 กิโลจูล = 1,000 เจ

อย่างไรก็ตาม ประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์เริ่มวัดปริมาณความร้อนมานานก่อนที่แนวคิดเรื่องพลังงานจะปรากฏในวิชาฟิสิกส์ ในเวลานั้นหน่วยพิเศษได้รับการพัฒนาเพื่อวัดปริมาณความร้อน - แคลอรี่ (cal) หรือกิโลแคลอรี (kcal) คำนี้มีรากภาษาละติน ความร้อน - ความร้อน

1 กิโลแคลอรี = 1,000 แคลอรี่

แคลอรี่– นี่คือปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำให้น้ำ 1 กรัมร้อนขึ้น 1°C

1 แคลอรี่ = 4.19 J พรีเมี่ยม 4.2 J

1 กิโลแคลอรี = 4190 จูล พรีเมี่ยม 4200 จูล 4.2 กิโลจูล

ยังมีคำถามอยู่ใช่ไหม? ไม่รู้จะทำการบ้านยังไง?
หากต้องการความช่วยเหลือจากครูสอนพิเศษ ให้ลงทะเบียน
บทเรียนแรกฟรี!

เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งข้อมูลต้นฉบับ