शरीराला गरम करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेच्या प्रमाणाची गणना किंवा थंड होण्याच्या वेळी ते सोडले जाते. उष्णतेचे प्रमाण. पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता

तुम्ही केवळ काम करूनच नव्हे तर गॅस गरम करून सिलेंडरमधील गॅसची अंतर्गत ऊर्जा बदलू शकता (चित्र 43). जर पिस्टन निश्चित केला असेल, तर वायूचे प्रमाण बदलणार नाही, परंतु तापमान आणि त्यामुळे अंतर्गत ऊर्जा वाढेल.
काम न करता एका शरीरातून दुसऱ्या शरीरात ऊर्जा हस्तांतरित करण्याच्या प्रक्रियेला उष्णता विनिमय किंवा उष्णता हस्तांतरण म्हणतात.

उष्मा विनिमयाच्या परिणामी शरीरात हस्तांतरित होणारी ऊर्जा उष्णतेचे प्रमाण म्हणतात.उष्णता देवाणघेवाण दरम्यान शरीरातून दिलेली ऊर्जा देखील उष्णतेच्या प्रमाणात म्हणतात.

उष्णता हस्तांतरणाचे आण्विक चित्र.शरीराच्या सीमेवर उष्णतेच्या देवाणघेवाण दरम्यान, थंड शरीराच्या हळूहळू हलणारे रेणू आणि गरम शरीराच्या वेगवान रेणूंचा परस्परसंवाद होतो. परिणामी, रेणूंच्या गतिज शक्ती समान होतात आणि थंड शरीरातील रेणूंचा वेग वाढतो आणि गरम शरीराच्या गती कमी होतात.

उष्णतेच्या देवाणघेवाण दरम्यान, उर्जा एका स्वरूपातून दुसऱ्या स्वरूपात बदलली जात नाही: गरम शरीराच्या अंतर्गत उर्जेचा काही भाग थंड शरीरात हस्तांतरित केला जातो.

उष्णता आणि उष्णता क्षमता.सातव्या वर्गाच्या भौतिकशास्त्राच्या अभ्यासक्रमातून हे ज्ञात आहे की तापमान t 1 ते तापमान t 2 पर्यंत वस्तुमान असलेल्या वस्तुमानाचे शरीर गरम करण्यासाठी त्याला उष्णतेचे प्रमाण सांगणे आवश्यक आहे.

Q = cm(t 2 – t 1) = cmΔt. (४.५)

जेव्हा एखादे शरीर थंड होते, तेव्हा त्याचे शाश्वत तापमान t 2 हे प्रारंभिक तापमान t 1 पेक्षा कमी असते आणि शरीराने दिलेली उष्णता ऋणात्मक असते.
सूत्रातील गुणांक c (4.5) म्हणतात विशिष्ट उष्णता क्षमता. विशिष्ट उष्णता क्षमता म्हणजे 1 किलो पदार्थ जेव्हा त्याचे तापमान 1 K ने बदलते तेव्हा प्राप्त होते किंवा सोडते.

विशिष्ट उष्णता क्षमता किलोग्रॅमने केल्विनने गुणाकार केलेल्या जूलमध्ये व्यक्त केली जाते. 1 K ने तापमान वाढवण्यासाठी वेगवेगळ्या शरीरांना वेगवेगळ्या प्रमाणात ऊर्जेची आवश्यकता असते. अशा प्रकारे, पाण्याची विशिष्ट उष्णता क्षमता 4190 J/(kg K) असते आणि तांब्याची 380 J/(kg K) असते.

विशिष्ट उष्णता क्षमता केवळ पदार्थाच्या गुणधर्मांवरच अवलंबून नाही, तर ज्या प्रक्रियेद्वारे उष्णता हस्तांतरण होते त्यावर देखील अवलंबून असते. जर तुम्ही सतत दाबाने गॅस गरम केला तर ते विस्तारेल आणि कार्य करेल. गॅस स्थिर दाबाने 1°C पर्यंत गरम करण्यासाठी, तो देणे आवश्यक आहे अधिकवर गरम करण्यापेक्षा उष्णता स्थिर व्हॉल्यूम.

द्रव आणि घन शरीरे गरम केल्यावर किंचित विस्तारतात आणि त्यांची विशिष्ट उष्णता क्षमता स्थिर आवाज आणि स्थिर दाबाने थोडी वेगळी असते.

वाष्पीकरणाची विशिष्ट उष्णता.द्रवाचे वाफेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी, त्यात विशिष्ट प्रमाणात उष्णता हस्तांतरित करणे आवश्यक आहे. या परिवर्तनादरम्यान द्रवाचे तापमान बदलत नाही. स्थिर तापमानात द्रवाचे बाष्पात रूपांतर केल्याने रेणूंच्या गतीज उर्जेत वाढ होत नाही, परंतु त्यांच्यात वाढ होते. संभाव्य ऊर्जा. शेवटी, द्रव रेणूंमधील गॅस रेणूंमधील सरासरी अंतर अनेक पटीने जास्त असते. याव्यतिरिक्त, पासून एक पदार्थ संक्रमण दरम्यान खंड वाढ द्रव स्थितीवायूच्या स्वरूपात बाह्य दाब शक्तींविरूद्ध कार्य करणे आवश्यक आहे.

स्थिर तापमानात 1 किलो द्रवाचे वाफेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेला वाष्पीकरणाची विशिष्ट उष्णता म्हणतात.

हे प्रमाण r अक्षराने दर्शविले जाते आणि प्रति किलोग्रॅम जूलमध्ये व्यक्त केले जाते.

पाण्याच्या बाष्पीभवनाची विशिष्ट उष्णता खूप जास्त असते: 2.256 · 10 6 J/kg 100°C तापमानात. इतर द्रवपदार्थांसाठी (अल्कोहोल, इथर, पारा, केरोसीन इ.) वाष्पीकरणाची विशिष्ट उष्णता 3-10 पट कमी असते.

m द्रव्यमानाच्या द्रवाचे वाफेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी, उष्णता आवश्यक असते:

जेव्हा वाफेचे घनरूप होते तेव्हा समान प्रमाणात उष्णता सोडली जाते

Q k = –rm. (४.७)फ्यूजनची विशिष्ट उष्णता.

जेव्हा स्फटिकासारखे शरीर वितळते तेव्हा त्याला पुरवलेली सर्व उष्णता रेणूंची संभाव्य ऊर्जा वाढवते. रेणूंची गतिज ऊर्जा बदलत नाही, कारण वितळणे स्थिर तापमानात होते. उष्णतेचे प्रमाण λ (लॅम्बडा) 1 किलो रूपांतरित करण्यासाठी आवश्यक आहेक्रिस्टलीय पदार्थ

वितळण्याच्या बिंदूवर समान तापमानाच्या द्रवामध्ये संलयनाची विशिष्ट उष्णता म्हणतात.

जेव्हा 1 किलो पदार्थ स्फटिक होतो, तेव्हा त्याच प्रमाणात उष्णता सोडली जाते. बर्फ वितळण्याची विशिष्ट उष्णता खूप जास्त असते: 3.4 · 10 5 J/kg.

स्फटिकासारखे वस्तुमान m वितळण्यासाठी, उष्णता आवश्यक आहे:

Qpl = λm. (४.८)

शरीराच्या क्रिस्टलायझेशन दरम्यान सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण समान आहे:

Q cr = – λm. (४.९)

1. उष्णतेच्या प्रमाणाला काय म्हणतात? 2. पदार्थांची विशिष्ट उष्णता क्षमता कशावर अवलंबून असते? 3. बाष्पीकरणाच्या विशिष्ट उष्णतेला काय म्हणतात? 4. फ्यूजनच्या विशिष्ट उष्णतेला काय म्हणतात? 5. कोणत्या प्रकरणांमध्ये हस्तांतरित उष्णतेचे प्रमाण ऋण आहे? जसे ज्ञात आहे, विविध यांत्रिक प्रक्रियेदरम्यान यांत्रिक उर्जेमध्ये बदल होतो meh यांत्रिक उर्जेतील बदलाचे मोजमाप म्हणजे प्रणालीवर लागू केलेल्या शक्तींचे कार्य:

\(~\Delta W_(meh) = A.\)

उष्णता विनिमय दरम्यान, शरीराच्या अंतर्गत उर्जेमध्ये बदल होतो. उष्णता हस्तांतरणादरम्यान अंतर्गत ऊर्जेतील बदलाचे मोजमाप म्हणजे उष्णतेचे प्रमाण.

उष्णतेचे प्रमाणहीट एक्सचेंज दरम्यान शरीराला प्राप्त होणारी (किंवा हार मानणारी) अंतर्गत उर्जेतील बदलाचे मोजमाप आहे.

अशाप्रकारे, कार्य आणि उष्णतेचे प्रमाण दोन्ही ऊर्जेतील बदल दर्शवितात, परंतु ऊर्जेसारखे नसतात. ते स्वतः सिस्टमची स्थिती दर्शवत नाहीत, परंतु जेव्हा स्थिती बदलते आणि प्रक्रियेच्या स्वरूपावर लक्षणीय अवलंबून असते तेव्हा एका प्रकारातून दुसऱ्या प्रकारात (एका शरीरातून दुसऱ्या शरीरात) ऊर्जा संक्रमणाची प्रक्रिया निर्धारित करतात.

काम आणि उष्णतेचे प्रमाण यातील मुख्य फरक असा आहे की कार्य प्रणालीची अंतर्गत उर्जा बदलण्याची प्रक्रिया दर्शवते, तसेच उर्जेचे एका प्रकारातून दुसऱ्या प्रकारात (यांत्रिक ते अंतर्गत) परिवर्तन होते. उष्णतेचे प्रमाण एका शरीरातून दुसऱ्या शरीरात (अधिक गरम ते कमी गरम) अंतर्गत उर्जेच्या हस्तांतरणाची प्रक्रिया दर्शवते, ऊर्जा परिवर्तनांसह नाही.

अनुभव दर्शविते की शरीराचे वस्तुमान गरम करण्यासाठी किती उष्णता लागते मीतापमानावर टीतापमानाला 1 टी 2, सूत्रानुसार गणना केली

\(~Q = सेमी (T_2 - T_1) = सेमी \Delta T, \qquad (1)\)

कुठे c- पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता;

\(~c = \frac(Q)(m (T_2 - T_1)).\)

विशिष्ट उष्णता क्षमतेचे SI युनिट ज्युल प्रति किलोग्राम केल्विन (J/(kg K)) आहे.

विशिष्ट उष्णता cसंख्यात्मकदृष्ट्या 1 किलो वजनाच्या शरीराला 1 किलोग्रॅमने उष्णता देण्यासाठी ती उष्णता द्यावी लागते.

उष्णता क्षमताशरीर सीशरीराचे तापमान 1 K ने बदलण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेच्या प्रमाणात T संख्यात्मकदृष्ट्या समान आहे:

\(~C_T = \frac(Q)(T_2 - T_1) = सेमी.\)

शरीराच्या उष्णता क्षमतेचे SI एकक हे जूल प्रति केल्विन (J/K) आहे.

स्थिर तापमानात द्रवाचे वाफेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी, भरपूर उष्णता खर्च करणे आवश्यक आहे

\(~Q = Lm, \qquad (2)\)

कुठे एल- बाष्पीकरणाची विशिष्ट उष्णता. जेव्हा वाफेचे घनरूप होते तेव्हा समान प्रमाणात उष्णता सोडली जाते.

एक स्फटिकासारखे शरीर वजन वितळणे करण्यासाठी मीवितळण्याच्या बिंदूवर, शरीराला उष्णतेचे प्रमाण संप्रेषण करणे आवश्यक आहे

\(~Q = \lambda m, \qquad (3)\)

कुठे λ - फ्यूजनची विशिष्ट उष्णता. जेव्हा शरीर स्फटिकासारखे बनते, तेव्हा समान प्रमाणात उष्णता सोडली जाते.

इंधनाच्या संपूर्ण दहन दरम्यान सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण मी,

\(~Q = qm, \qquad (4)\)

कुठे q- ज्वलनाची विशिष्ट उष्णता.

बाष्पीभवन, वितळणे आणि ज्वलनाच्या विशिष्ट उष्णतेचे SI एकक ज्युल प्रति किलोग्राम (J/kg) आहे.

साहित्य

अक्सेनोविच एल.ए. माध्यमिक शाळेत भौतिकशास्त्र: सिद्धांत. असाइनमेंट. चाचण्या: पाठ्यपुस्तक. सामान्य शिक्षण देणाऱ्या संस्थांसाठी भत्ता. पर्यावरण, शिक्षण / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; एड. के.एस. फारिनो. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 154-155.

1. काम करून अंतर्गत ऊर्जेतील बदल हे कामाच्या प्रमाणात दर्शविले जाते, म्हणजे. काम हे अंतर्गत ऊर्जेतील बदलाचे मोजमाप आहे ही प्रक्रिया. उष्णता हस्तांतरणादरम्यान शरीराच्या अंतर्गत ऊर्जेमध्ये होणारे बदल नावाच्या प्रमाणाद्वारे दर्शविले जाते उष्णता रक्कम.

उष्णतेचे प्रमाण म्हणजे काम न करता उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेदरम्यान शरीराच्या अंतर्गत उर्जेमध्ये होणारा बदल.

उष्णतेचे प्रमाण \(Q\) या अक्षराने दर्शविले जाते. उष्णतेचे प्रमाण हे अंतर्गत ऊर्जेतील बदलाचे मोजमाप असल्याने, त्याचे एकक जूल (1 J) आहे.

जेव्हा शरीर काम न करता विशिष्ट प्रमाणात उष्णता हस्तांतरित करते, तेव्हा त्याची आंतरिक ऊर्जा वाढते;

2. जर तुम्ही 100 ग्रॅम पाणी दोन समान भांड्यांमध्ये, एकात आणि 400 ग्रॅममध्ये समान तापमानात ओतले आणि ते समान बर्नरवर ठेवले तर पहिल्या भांड्यात पाणी लवकर उकळेल. अशा प्रकारे, शरीराचे वस्तुमान जितके जास्त असेल तितके जास्त उष्णता गरम होण्यासाठी आवश्यक असते. थंड होण्याच्या बाबतीतही असेच आहे: जास्त वस्तुमान असलेले शरीर थंड झाल्यावर अधिक उष्णता देते. हे शरीर एकाच पदार्थाचे बनलेले आहेत आणि ते समान प्रमाणात गरम किंवा थंड होतात.

3. जर आपण आता 100 ग्रॅम पाणी 30 ते 60 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम केले, म्हणजे. 30 °C वर, आणि नंतर 100 °C पर्यंत, म्हणजे. 70 डिग्री सेल्सिअसने, नंतर पहिल्या प्रकरणात दुसऱ्यापेक्षा गरम होण्यास कमी वेळ लागेल आणि त्यानुसार, 30 डिग्री सेल्सिअसने पाणी गरम करण्यासाठी 70 डिग्री सेल्सियसने पाणी गरम करण्यापेक्षा कमी उष्णता लागेल. अशा प्रकारे, उष्णतेचे प्रमाण अंतिम \(t_2\,^\circ C) \) आणि प्रारंभिक \((t_1\,^\circ C) \) तापमानांमधील फरकाच्या थेट प्रमाणात असते: \( Q\sim(t_2- t_1) \) .

4. जर तुम्ही आता एका भांड्यात १०० ग्रॅम पाणी ओतले आणि दुसऱ्या समान भांड्यात थोडेसे पाणी ओतले आणि त्यात एक धातूची बॉडी ठेवली की त्याचे वस्तुमान आणि पाण्याचे वस्तुमान 100 ग्रॅम असेल आणि ते भांडे समान टाइलवर गरम करा. तुमच्या लक्षात येईल की फक्त पाणी असलेल्या भांड्यात पाणी आणि मेटल बॉडी असलेल्या भांड्यापेक्षा कमी तापमान असेल. म्हणून, दोन्ही वाहिन्यांमधील सामग्रीचे तापमान समान असण्यासाठी, पाणी आणि धातूच्या शरीरापेक्षा पाण्यात जास्त उष्णता हस्तांतरित करणे आवश्यक आहे. अशाप्रकारे, शरीराला गरम करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेचे प्रमाण शरीर कोणत्या पदार्थापासून बनवले जाते यावर अवलंबून असते.

5. पदार्थाच्या प्रकारावर शरीराला उष्णता देण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेचे अवलंबन वैशिष्ट्यीकृत आहे भौतिक प्रमाण, म्हणतात पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता.

पदार्थाच्या 1 किलोग्रॅमला 1 डिग्री सेल्सिअस (किंवा 1 के) ने गरम करण्यासाठी जेवढे उष्णतेचे भौतिक प्रमाण दिले जाते त्या प्रमाणाला पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता म्हणतात.

1 किलो पदार्थ 1 डिग्री सेल्सिअसने थंड झाल्यावर समान प्रमाणात उष्णता सोडतो.

विशिष्ट उष्णता क्षमता \(c\) या अक्षराने दर्शविली जाते. विशिष्ट उष्णता क्षमतेचे एकक 1 J/kg °C किंवा 1 J/kg K आहे.

पदार्थांची विशिष्ट उष्णता क्षमता प्रायोगिकरित्या निर्धारित केली जाते. द्रवपदार्थांमध्ये धातूंपेक्षा उच्च विशिष्ट उष्णता क्षमता असते; पाण्यामध्ये सर्वाधिक विशिष्ट उष्णता असते, सोन्यामध्ये अगदी लहान विशिष्ट उष्णता असते.

शिशाची विशिष्ट उष्णता 140 J/kg °C आहे. याचा अर्थ असा की 1 किलो शिसे 1 °C ने गरम करण्यासाठी 140 J ची उष्णता खर्च करणे आवश्यक आहे. 1 किलो पाणी 1 °C ने थंड झाल्यावर तेवढीच उष्णता सोडली जाईल.

उष्णतेचे प्रमाण शरीराच्या अंतर्गत ऊर्जेतील बदलाच्या बरोबरीचे असल्याने, आपण असे म्हणू शकतो की विशिष्ट उष्णता क्षमता दर्शवते की पदार्थाच्या 1 किलोग्रॅमची अंतर्गत ऊर्जा जेव्हा तापमान 1 डिग्री सेल्सिअसने बदलते तेव्हा किती बदलते. विशेषतः, 1 किलो शिशाची अंतर्गत ऊर्जा 1°C ने गरम केल्यावर 140 J ने वाढते आणि थंड झाल्यावर 140 J ने कमी होते.

तापमान \(t_1\,^\circ C) \(t_1\,^\circ C) \(t_2\,^\) पर्यंत वस्तुमानाचे शरीर गरम करण्यासाठी आवश्यक उष्णतेचे प्रमाण \(Q \) circ C) \) पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता, शरीराचे वस्तुमान आणि अंतिम आणि प्रारंभिक तापमान यांच्यातील फरकाच्या उत्पादनाच्या समान आहे, म्हणजे.

\[ Q=cm(t_2()^\circ-t_1()^\circ) \]

थंड झाल्यावर शरीर किती उष्णता देते याची गणना करण्यासाठी समान सूत्र वापरले जाते. केवळ या प्रकरणात अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमानापासून वजा केले पाहिजे, म्हणजे. मोठ्या तापमानापासून लहान तापमान वजा करा.

6. समस्येचे निराकरण करण्याचे उदाहरण. 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 100 ग्रॅम पाणी 80 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 200 ग्रॅम पाणी असलेल्या ग्लासमध्ये ओतले जाते. त्यानंतर जहाजातील तापमान 60 डिग्री सेल्सियसवर पोहोचले. थंड पाण्याला किती उष्णता मिळाली आणि गरम पाण्याने किती उष्णता दिली?

समस्या सोडवताना, आपण क्रियांचा खालील क्रम करणे आवश्यक आहे:

समस्येच्या अटी थोडक्यात लिहा;
परिमाणांची मूल्ये SI मध्ये रूपांतरित करा;
समस्येचे विश्लेषण करा, उष्मा एक्सचेंजमध्ये कोणती संस्था गुंतलेली आहेत हे स्थापित करा, कोणते शरीर ऊर्जा देतात आणि कोणते प्राप्त करतात;
मध्ये समस्या सोडवा सामान्य दृश्य;
गणना करा;
प्राप्त उत्तराचे विश्लेषण करा.

1. समस्या स्थिती.

दिले:
\(m_1 \) = 200 ग्रॅम
\(m_2\) = 100 ग्रॅम
\(t_1 \) = 80 °C
\(t_2 \) = 20 °C
\(t\) = 60 °C
______________

\(प्र_1 \) — ? \(प्र_२ \) — ?
\(c_1 \) = 4200 J/kg °C

2. SI:\(m_1\) = ०.२ किलो; \(m_2\) = ०.१ किलो.

3. कार्य विश्लेषण. समस्या गरम आणि दरम्यान उष्णता विनिमय प्रक्रियेचे वर्णन करते थंड पाणी. गरम पाणीभरपूर उष्णता देते \(Q_1 \) आणि तापमान \(t_1 \) ते तापमान \(t \) पर्यंत थंड होते. थंड पाणीउष्णतेचे प्रमाण \(Q_2 \) प्राप्त होते आणि तापमान \(t_2 \) ते तापमान \(t \) पर्यंत गरम होते.

4. सामान्य स्वरूपात समस्येचे निराकरण. दिलेल्या उष्णतेचे प्रमाण गरम पाणी, ची गणना सूत्रानुसार केली जाते: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

थंड पाण्याने मिळणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण सूत्रानुसार मोजले जाते: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. गणना.
\(Q_1 \) = 4200 J/kg · °С · 0.2 kg · 20 °С = 16800 J
\(Q_2\) = 4200 J/kg °C 0.1 kg 40 °C = 16800 J

6. उत्तर असे आहे की गरम पाण्याने दिलेली उष्णता थंड पाण्याने मिळणाऱ्या उष्णतेच्या प्रमाणात असते. या प्रकरणात, एक आदर्श परिस्थिती मानली गेली आणि हे लक्षात घेतले नाही की ज्या ग्लासमध्ये पाणी आहे आणि आसपासची हवा गरम करण्यासाठी विशिष्ट प्रमाणात उष्णता वापरली गेली. प्रत्यक्षात, गरम पाण्याने दिलेली उष्णता थंड पाण्याने मिळणाऱ्या उष्णतेपेक्षा जास्त असते.

भाग १

1. चांदीची विशिष्ट उष्णता क्षमता 250 J/(kg °C) आहे. याचा अर्थ काय?

1) जेव्हा 1 किलो चांदी 250 डिग्री सेल्सिअस तापमानात थंड होते तेव्हा 1 J ची उष्णता सोडली जाते
2) जेव्हा 250 किलो चांदी 1 डिग्री सेल्सिअसने थंड होते तेव्हा 1 J ची उष्णता सोडली जाते
3) जेव्हा 250 किलो चांदी 1 डिग्री सेल्सिअसने थंड होते तेव्हा 1 J ची उष्णता शोषली जाते
4) जेव्हा 1 किलो चांदी 1 डिग्री सेल्सियसने थंड होते तेव्हा 250 J उष्णता सोडली जाते

2. जस्तची विशिष्ट उष्णता क्षमता 400 J/(kg °C) आहे. याचा अर्थ असा

1) 1 किलो जस्त 400 डिग्री सेल्सिअसने गरम केल्यावर त्याची अंतर्गत ऊर्जा 1 J ने वाढते
2) जेव्हा 400 किलो जस्त 1 डिग्री सेल्सिअसने गरम केले जाते तेव्हा त्याची अंतर्गत ऊर्जा 1 J ने वाढते
3) 400 किलो जस्त 1 डिग्री सेल्सियसने गरम करण्यासाठी 1 J ऊर्जा खर्च करणे आवश्यक आहे
4) जेव्हा 1 किलो जस्त 1 डिग्री सेल्सिअसने गरम होते तेव्हा त्याची अंतर्गत ऊर्जा 400 J ने वाढते

3. उष्णतेचे प्रमाण \(Q \) वस्तुमान \(m \) सह घन शरीरात स्थानांतरित करताना, शरीराचे तापमान \(\Delta t^\circ \) ने वाढले. खालीलपैकी कोणती अभिव्यक्ती या शरीराच्या पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता निर्धारित करते?

1) \(\frac(m\Delta t^\circ)(Q) \)
2) \(\frac(Q)(m\Delta t^\circ) \)
३) \(\frac(Q)(\Delta t^\circ) \)
४) \(Qm\Delta t^\circ \)

4. तपमानावर समान वस्तुमानाचे दोन शरीर (1 आणि 2) गरम करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेच्या अवलंबनाचा आलेख आकृती दाखवते. ज्या पदार्थांपासून हे पदार्थ बनवले जातात त्यांची विशिष्ट उष्णता क्षमता मूल्ये (\(c_1 \) आणि \(c_2 \) ) यांची तुलना करा.

१) \(c_1=c_2 \)
२) \(c_1>c_2 \)
३)\(c_1 4) उत्तर शरीराच्या वस्तुमानाच्या मूल्यावर अवलंबून असते

5. आकृतीमध्ये समान वस्तुमानाच्या दोन शरीरात उष्णता हस्तांतरित केल्याचे प्रमाण दाखवले जाते जेव्हा त्यांचे तापमान समान संख्येने अंशांनी बदलते. ज्या पदार्थांपासून शरीरे तयार होतात त्यांच्या विशिष्ट उष्णता क्षमतेशी कोणता संबंध योग्य आहे?

१) \(c_1=c_2\)
२) \(c_1=3c_2\)
३) \(c_2=3c_1\)
४) \(c_2=2c_1\)

6. आकृती घन शरीराच्या तपमानाचा आलेख दर्शविते ज्यामुळे ते किती उष्णता देते. शरीराचे वजन 4 किलो. या शरीराच्या पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता किती आहे?

1) 500 J/(kg °C)
2) 250 J/(kg °C)
3) 125 J/(kg °C)
4) 100 J/(kg °C)

7. 100 ग्रॅम वजनाचा स्फटिकासारखे पदार्थ गरम करताना, त्या पदार्थाचे तापमान आणि त्या पदार्थाला किती उष्णता दिली जाते याचे मोजमाप केले जाते. मापन डेटा टेबल स्वरूपात सादर केला गेला. ऊर्जेचे नुकसान दुर्लक्षित केले जाऊ शकते असे गृहीत धरून, घन अवस्थेतील पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता निश्चित करा.

1) 192 J/(kg °C)
2) 240 J/(kg °C)
3) 576 J/(kg °C)
4) 480 J/(kg °C)

8. 192 ग्रॅम मॉलिब्डेनम 1 K ने गरम करण्यासाठी, तुम्हाला 48 J इतकी उष्णता हस्तांतरित करावी लागेल या पदार्थाची विशिष्ट उष्णता काय आहे?

1) 250 J/(kg K)
2) 24 J/(kg K)
3) 4·10 -3 J/(kg K)
4) 0.92 J/(kg K)

9. 27 ते 47 डिग्री सेल्सियस पर्यंत 100 ग्रॅम शिसे गरम करण्यासाठी किती उष्णता आवश्यक आहे?

१) ३९० जे
2) 26 kJ
३) २६० जे
4) 390 kJ

10. वीट 20 ते 85 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत गरम करण्यासाठी समान वस्तुमानाचे पाणी 13 डिग्री सेल्सिअसने गरम करण्यासाठी तितकीच उष्णता लागते. विटाची विशिष्ट उष्णता क्षमता आहे

1) 840 J/(kg K)
2) 21000 J/(kg K)
3) 2100 J/(kg K)
4) 1680 J/(kg K)

11. खालील विधानांच्या सूचीमधून, दोन बरोबर निवडा आणि त्यांची संख्या तक्त्यामध्ये लिहा.

1) शरीराचे तापमान ठराविक अंशांनी वाढते तेव्हा मिळणारी उष्णता ही शरीराच्या तापमानात त्याच संख्येने कमी झाल्यावर जी उष्मा देते तितकीच असते.
२) पदार्थ थंड झाल्यावर त्याची अंतर्गत ऊर्जा वाढते.
3) पदार्थ गरम केल्यावर प्राप्त होणारी उष्णता मुख्यतः त्याच्या रेणूंची गतिज ऊर्जा वाढवण्यासाठी वापरली जाते.
4) पदार्थ गरम केल्यावर प्राप्त होणारी उष्णता मुख्यतः त्याच्या रेणूंच्या परस्परसंवादाची संभाव्य ऊर्जा वाढवण्यासाठी वापरली जाते.
5) शरीराची अंतर्गत उर्जा केवळ विशिष्ट प्रमाणात उष्णता देऊन बदलली जाऊ शकते

12. तांबे किंवा ॲल्युमिनियमपासून बनवलेल्या सिलेंडरच्या कूलिंग दरम्यान सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण \(m\) , तापमानातील बदल \(\Delta t\) आणि उष्णतेचे प्रमाण \(Q\) मापांचे परिणाम टेबल सादर करते. .

कोणती विधाने प्रयोगाच्या परिणामांशी जुळतात? दिलेल्या यादीतून दोन योग्य निवडा. त्यांची संख्या दर्शवा. घेतलेल्या मोजमापांवर आधारित, असा युक्तिवाद केला जाऊ शकतो की कूलिंग दरम्यान सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण

1) ज्या पदार्थापासून सिलेंडर बनवले जाते त्यावर अवलंबून असते.
२) सिलिंडर ज्या पदार्थापासून बनवला जातो त्यावर अवलंबून नाही.
3) वाढत्या सिलेंडर वस्तुमानासह वाढते.
4) वाढत्या तापमानातील फरकाने वाढते.
5) ॲल्युमिनियमची विशिष्ट उष्णता क्षमता टिनच्या विशिष्ट उष्णता क्षमतेपेक्षा 4 पट जास्त असते.

भाग २

C1. 2 किलो वजनाचे घन शरीर 2 किलोवॅट भट्टीत ठेवले जाते आणि ते तापू लागते. आकृती या शरीराच्या तापमानाचे \(t\) ⇨ गरम होण्याच्या वेळेवर अवलंबित्व दर्शवते. पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता काय आहे?

1) 400 J/(kg °C)
2) 200 J/(kg °C)
3) 40 J/(kg °C)
4) 20 J/(kg °C)

उत्तरे

स्टोव्हवर काय जलद गरम होईल - एक केटल किंवा पाण्याची बादली? उत्तर स्पष्ट आहे - एक चहाची भांडी. मग दुसरा प्रश्न असा का?

उत्तर कमी स्पष्ट नाही - कारण केटलमध्ये पाण्याचे प्रमाण कमी आहे. मस्त. आणि आता तुम्ही घरी प्रत्यक्ष शारीरिक अनुभव घेऊ शकता. हे करण्यासाठी, आपल्याला दोन समान लहान सॉसपॅन, समान प्रमाणात पाणी आणि वनस्पती तेलाची आवश्यकता असेल, उदाहरणार्थ, प्रत्येकी अर्धा लिटर आणि एक स्टोव्ह. त्याच गॅसवर तेल आणि पाण्याने सॉसपॅन ठेवा. आता फक्त काय वेगाने गरम होईल ते पहा. जर तुमच्याकडे पातळ पदार्थांसाठी थर्मामीटर असेल, तर तुम्ही ते वापरू शकता, तुम्ही वेळोवेळी तुमच्या बोटाने तापमान तपासू शकता, फक्त जळणार नाही याची काळजी घ्या. कोणत्याही परिस्थितीत, आपण लवकरच पहाल की तेल पाण्यापेक्षा खूप वेगाने गरम होते. आणि आणखी एक प्रश्न, जो अनुभवाच्या स्वरूपात देखील लागू केला जाऊ शकतो. काय जलद उकळेल - उबदार पाणी किंवा थंड? सर्व काही पुन्हा स्पष्ट आहे - अंतिम रेषेवर उबदार प्रथम असेल. हे सगळे विचित्र प्रश्न आणि प्रयोग का? "उष्णतेचे प्रमाण" नावाचे भौतिक प्रमाण निश्चित करण्यासाठी.

उष्णतेचे प्रमाण

उष्णतेचे प्रमाण म्हणजे उष्णता हस्तांतरणादरम्यान शरीर गमावलेली किंवा मिळवणारी ऊर्जा. हे नावावरून स्पष्ट होते. थंड झाल्यावर, शरीर विशिष्ट प्रमाणात उष्णता गमावेल आणि गरम झाल्यावर ते शोषून घेईल. आणि आमच्या प्रश्नांची उत्तरे आम्हाला दाखवली उष्णतेचे प्रमाण कशावर अवलंबून असते?प्रथम, शरीराचे वस्तुमान जितके जास्त असेल तितकी उष्णता एका अंशाने बदलण्यासाठी खर्च करावी लागेल. दुसरे म्हणजे, शरीराला गरम करण्यासाठी किती उष्णतेची आवश्यकता असते हे त्या पदार्थावर अवलंबून असते, म्हणजेच त्या पदार्थाच्या प्रकारावर. आणि तिसरे म्हणजे, उष्मा हस्तांतरणापूर्वी आणि नंतर शरीराच्या तापमानातील फरक देखील आपल्या गणनेसाठी महत्त्वपूर्ण आहे. वरील आधारे, आम्ही करू शकतो सूत्र वापरून उष्णतेचे प्रमाण निश्चित करा:

जेथे Q हे उष्णतेचे प्रमाण आहे,
मी - शरीराचे वजन,
(t_2-t_1) - शरीराच्या प्रारंभिक आणि अंतिम तापमानातील फरक,
c ही पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता आहे, जी संबंधित तक्त्यांमधून आढळते.

या सूत्राचा वापर करून, आपण कोणत्याही शरीराला गरम करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेचे प्रमाण मोजू शकता किंवा हे शरीर थंड झाल्यावर सोडले जाईल.

उष्णतेचे प्रमाण कोणत्याही प्रकारच्या ऊर्जेप्रमाणे ज्युल्स (1 J) मध्ये मोजले जाते. तथापि, हे मूल्य फार पूर्वी सुरू झाले नाही आणि लोकांनी उष्णतेचे प्रमाण खूप पूर्वी मोजण्यास सुरुवात केली. आणि त्यांनी एक युनिट वापरले जे आमच्या काळात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते - कॅलरी (1 कॅल). 1 कॅलरी म्हणजे 1 ग्रॅम पाणी 1 अंश सेल्सिअसने गरम करण्यासाठी लागणारे उष्णतेचे प्रमाण. या डेटाद्वारे मार्गदर्शित, ज्यांना ते खात असलेल्या अन्नामध्ये कॅलरीज मोजायला आवडतात, ते फक्त गंमत म्हणून, दिवसभरात अन्नासोबत वापरलेल्या उर्जेसह किती लिटर पाणी उकळले जाऊ शकते याची गणना करू शकतात.

उष्णतेचे प्रमाण

Q=cm(t_2-t_1),

उष्णतेचे प्रमाण कोणत्याही प्रकारच्या ऊर्जेप्रमाणे ज्युल्स (1 J) मध्ये मोजले जाते. तथापि, हे मूल्य फार पूर्वी सुरू झाले नाही आणि लोकांनी उष्णतेचे प्रमाण खूप पूर्वी मोजण्यास सुरुवात केली. आणि त्यांनी एक युनिट वापरले जे आमच्या काळात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते - कॅलरी (1 कॅल). 1 उष्मांक म्हणजे 1 ग्रॅम पाणी 1 अंश सेल्सिअसने गरम करण्यासाठी लागणारे उष्णतेचे प्रमाण. या डेटाद्वारे मार्गदर्शित, ज्यांना आपण खाल्लेल्या अन्नामध्ये कॅलरी मोजणे आवडते, ते गंमत म्हणून, दिवसभरात अन्नाबरोबर वापरल्या जाणाऱ्या उर्जेसह किती लिटर पाणी उकळले जाऊ शकते याची गणना करू शकतात.

आपल्याला खालील सामग्रीमध्ये स्वारस्य असू शकते