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
| Процесс | Знак 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.
Оцените урок:


