§16. Кількість теплоти. Питома теплоємність речовини

Фізика 8 клас · Бар'яхтар, 2025 · Розділ 2. Внутрішня енергія. Теплові явища

Мета уроку

Фактори впливу

Дізнатися, від чого залежить кількість теплоти при нагріванні та охолодженні тіл

Нове поняття

Ввести поняття питомої теплоємності речовини та її фізичний зміст

Формула Q = cmΔt

Навчитися застосовувати формулу для розв'язання задач

Таблиця значень

Ознайомитися з таблицею питомих теплоємностей різних речовин

Від чого залежить кількість теплоти?

⚖️ Маса тіла (m)

Чим більша маса — тим більше теплоти потрібно для нагрівання на ту ж температуру

🌡️ Зміна температури (Δt)

Чим більше потрібно змінити температуру — тим більше теплоти необхідно передати тілу

🧪 Рід речовини

Різні речовини потребують різної кількості теплоти при однакових m і Δt

Питома теплоємність речовини

Питома теплоємність (c) — фізична величина, що показує, яку кількість теплоти потрібно передати 1 кг речовини, щоб підвищити її температуру на 1 °C (або 1 K).

Одиниця вимірювання

1 Дж/(кг·°C) або 1 Дж/(кг·К)

Властивість речовини

Питома теплоємність — характеристика самої речовини. Вона не залежить від маси тіла, зміни температури чи кількості теплоти

Таблиця питомих теплоємностей речовин

Формула кількості теплоти

Q — кількість теплоти

Одиниця: Джоуль (Дж)

c — питома теплоємність

Одиниця: Дж/(кг·°C)

m — маса тіла

Одиниця: кілограм (кг)

Δt = t₂ − t₁

Зміна температури (°C або K)

Формула однакова і для нагрівання (Q поглинається), і для охолодження (Q виділяється).

Вивід формули питомої теплоємності

З формули Q = c · m · Δt можна виразити питому теплоємність:

c = Q / (m · Δt)

Знаючи Q, m і Δt — можна визначити, з якої речовини виготовлено тіло, порівнявши отримане значення з таблицею.

Приклад: Деталь масою 250 г нагріли на 160 °C, витративши 20 кДж теплоти.
c = 20 000 / (0,25 · 160) = 500 Дж/(кг·°C) → матеріал: сталь

Практичне значення питомої теплоємності

🔧 Системи охолодження

Вода використовується як охолоджувач двигунів завдяки високій питомій теплоємності — поглинає багато теплоти, нагріваючись незначно

🌊 Морський клімат

Море повільно нагрівається і повільно охолоджується → м'який клімат на узбережжі без різких перепадів температур

🏜️ Континентальний клімат

Суша нагрівається і охолоджується швидко → великі сезонні та добові перепади температур у глибині материків

Розбір задачі (зразок)

Задача №7 з §16

Умова: В алюмінієвій каструлі (m₁ = 500 г) нагріли 1,5 кг води від 20 °C до кипіння (100 °C). Яку кількість теплоти передано каструлі з водою?

1

Q₁ (алюміній):

920 · 0,5 · 80 = 36 800 Дж = 36,8 кДж

2

Q₂ (вода):

4200 · 1,5 · 80 = 504 000 Дж = 504 кДж

3

Відповідь:

Q = Q₁ + Q₂ = 540,8 кДж

Контрольні запитання до §16

1

Запитання 1

Від чого залежить кількість теплоти, що необхідна для нагрівання тіла?

2

Запитання 2

За якою формулою обчислюють кількість теплоти, передану тілу під час нагрівання або виділену ним під час охолодження?

3

Запитання 3

Що характеризує питома теплоємність речовини?

4

Запитання 4

Назвіть одиниці питомої теплоємності речовини.

Завдання з параграфу 16

Завдання 1

Питома теплоємність срібла дорівнює 250 Дж/(кг·°C). Що це означає?

Завдання 2

Чому в системах охолодження найчастіше використовують воду?

Завдання 5

Щоб нагріти деталь масою 250 г на 160 °C, їй передали 20 кДж теплоти. З якого матеріалу виготовлено деталь?

Завдання 6

Чи залежить питома теплоємність від маси речовини? від зміни температури? від кількості теплоти?

Підбиваємо підсумки

Головна формула

Q = cmΔt

Кількість теплоти при нагріванні та охолодженні тіл

Кількість теплоти залежить від маси, зміни температури та роду речовини

Питома теплоємність — характеристика речовини, одиниця: Дж/(кг·°C)

Вода має найвищу питому теплоємність серед поширених речовин — 4200 Дж/(кг·°C)

Питома теплоємність не залежить від m, Δt чи Q — це властивість самої речовини

Дякую за увагу!

Фізика 8 клас · §16 · Бар'яхтар, 2025

📐 Формула

Q = c · m · Δt

📏 Одиниця c

Дж/(кг·°C)

💧 Вода

c = 4200 Дж/(кг·°C)