Количество теплоты как физическая величина

Количество теплоты как физическая величина

Ты уже знаешь, что при теплообмене энергия одного тела уменьшается, а другого — увеличивается. Настало время ввести величину, которая измеряет именно СКОЛЬКО энергии передано таким способом.

Определение количества теплоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Количество теплоты (обозначается Q) — энергия, переданная телу или отданная им в процессе теплообмена. Измеряется, как и любая энергия, в джоулях (Дж).

Чем Q отличается от внутренней энергии U

Вспомни: внутренняя энергия U — функция состояния тела, она у тела ЕСТЬ всегда. Количество теплоты Q — это не то, что «есть» у тела, а то, что тело ПОЛУЧАЕТ или ОТДАЁТ именно в процессе теплообмена. Бессмысленно говорить «в теле содержится столько-то теплоты» — правильно говорить «телу передали такое-то количество теплоты».

Знак Q — получение или отдача энергии

ПроцессЗнак Q
Тело нагревается (получает энергию)Q > 0
Тело охлаждается (отдаёт энергию)Q < 0

Связь Q с изменением внутренней энергии

Если единственный способ изменения внутренней энергии тела — теплообмен (без совершения работы), то изменение внутренней энергии ΔU в точности равно полученному количеству теплоты Q. Именно поэтому дальше в этой теме мы будем считать Q, фактически вычисляя, насколько изменилась внутренняя энергия тела.

Краткий итог

ГЛАВНОЕ

Количество теплоты Q — энергия, переданная в процессе теплообмена, измеряется в джоулях. Q > 0 при нагревании, Q < 0 при охлаждении. При теплообмене без совершения работы Q равно изменению внутренней энергии тела.

Вопросы и ответы

Потому что теплота — это характеристика ПРОЦЕССА передачи энергии, а не запас энергии, «хранящийся» в теле. У чайника есть определённая внутренняя энергия U, а количество теплоты Q — это то, сколько энергии чайник ПОЛУЧИЛ при нагревании или ОТДАСТ при остывании, а не то, что в нём «лежит».

Тогда считают суммарное (итоговое) количество теплоты — с учётом знаков каждой отдельной порции. Если тело получило больше, чем отдало, суммарное Q положительно и тело в итоге нагрелось; если отдало больше — Q отрицательно и тело в итоге остыло.

В ближайших темах ты по очереди разберёшь зависимость Q от массы вещества, от изменения температуры и от особого свойства самого вещества — удельной теплоёмкости. Все три зависимости затем соберутся в одну общую формулу.

Онлайн-школа С 1 по 11 класс
Почувствуйте разницу в образовании с авторскими методиками

Оцените урок:

Оценка 5 из 5