Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания тела, используется формула:
Q=c⋅m⋅(t2−t1)Q=c\cdot m\cdot (t_2-t_1)Q=c⋅m⋅(t2−t1)
где:
- QQQ — количество теплоты (в джоулях, Дж),
- ccc — удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг·°C)),
- mmm — масса тела (в кг),
- t1t_1t1 — начальная температура (в °C),
- t2t_2t2 — конечная температура (в °C).
Пример расчета
Дано:
- Масса тела m=10 кгm=10,\text{кг}m=10кг (например, вода),
- Удельная теплоемкость воды c=4200,\text{Дж/(кг·°C)},
- Начальная температура t_1=20,°C,
- Конечная температура t_2=100,°C.
Расчет:
- Вычисляем разность температур:
t_2-t_1=100-20=80,°C
- Подставляем значения в формулу:
Q=4200\cdot 10\cdot 80=3{,}360{,}000,Дж=3360,кДж
Таким образом, для нагревания 10 кг воды с 20 до 100 °C потребуется 3360 кДж теплоты.
Важные моменты
- Удельная теплоемкость зависит от материала. Например, для алюминия она составляет около 900,\text{Дж/(кг·°C)}, а для чугуна — 540,\text{Дж/(кг·°C)}
- Если тело охлаждается, количество теплоты будет отрицательным (Q<0), что указывает на потерю энергии
Эта формула и методика расчета очень полезны в различных практических приложениях, таких как проектирование систем отопления и оценка теплопотерь в зданиях
English (US)