Физика • 8 класс § 11

§ 11. Удельная теплоёмкость

Учебник: Физика. 8 класс (И. М. Перышкин, А. И. Иванов). Программа ФГОС.
К разделам:

Термины и понятия параграфа 3

Термин Физика • 8 класс § 11

Удельная теплоёмкость вещества (c)

физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для изменения его температуры на 1 °C (или 1 К).

  • Обозначается буквой c.
  • Расчётная формула: c = Q / (m · (t₂ − t₁)).
  • Единица измерения в СИ: Джоуль на килограмм-градус Цельсия [Дж / (кг · °C)] или [Дж / (кг · К)].
Термин Физика • 8 класс § 11

Физический смысл

  • Удельная теплоёмкость показывает, на сколько джоулей изменяется внутренняя энергия 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 °C.
  • Пример: c_воды = 4200 Дж/(кг · °C). Это означает, что для нагревания 1 кг воды на 1 °C необходимо передать 4200 Дж теплоты, а при охлаждении 1 кг воды на 1 °C выделяется 4200 Дж энергии.
Термин Физика • 8 класс § 11

Особенности удельной теплоёмкости

  • Разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость из-за различий в молекулярном строении, массе молекул и характере межмолекулярных связей.
  • Одно и то же вещество в разных агрегатных состояниях имеет различную удельную теплоёмкость: например, для жидкой воды c = 4200 Дж/(кг · °C), для твёрдого льда c = 2100 Дж/(кг · °C), для водяного пара c = 2200 Дж/(кг · °C).

Ответы на вопросы учебника 4

Вопрос учебника #1 Физика • 8 класс § 11

Что такое удельная теплоёмкость вещества?

Удельной теплоёмкостью вещества называют физическую величину, численно равную количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для изменения его температуры на 1 °C (или выделяющемуся при его охлаждении на 1 °C). Она показывает, на сколько изменяется внутренняя энергия вещества массой 1 кг при изменении его температуры на 1 °C.

Вопрос учебника #2 Физика • 8 класс § 11

Какова единица удельной теплоёмкости вещества?

Единицей удельной теплоёмкости вещества в Международной системе единиц (СИ) является джоуль на килограмм-градус Цельсия [Дж/(кг · °C)], что тождественно джоулю на килограмм-кельвин [Дж/(кг · К)].

Вопрос учебника #3 Физика • 8 класс § 11

Почему разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость?

Различие в удельной теплоёмкости объясняется тем, что разные вещества состоят из молекул различной массы и структуры, а силы межмолекулярного взаимодействия и расстояния между частицами в них не одинаковы. В 1 кг разных веществ содержится различное число частиц, и на изменение амплитуды их хаотических тепловых колебаний на одну и ту же величину требуется различное количество энергии.

Вопрос учебника #4 Физика • 8 класс § 11

Почему различна удельная теплоёмкость одного и того же вещества, находящегося в разных агрегатных состояниях?

При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое (например, льда в воду или воды в пар) коренным образом меняется характер расположения, плотность упаковки, подвижность и силы взаимодействия молекул. В кристаллическом льду молекулы зафиксированы в узлах решётки, а в жидкой воде они упакованы иначе и связаны квазиводородными связями, поэтому для нагревания 1 кг жидкой воды на 1 °C требуется вдвое больше энергии (4200 Дж), чем для нагревания 1 кг твёрдого льда (2100 Дж).