Номер 5, страница 257 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 6. Термодинамика. Параграф 31. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики - номер 5, страница 257.

Условие.

5. Расскажите о количестве теплоты. Какова единица количества теплоты?

Решение.

Расскажите о количестве теплоты.

Количество теплоты (обозначается $\text{Q}$) — это мера энергии, которая передается от одного тела к другому в процессе теплообмена без совершения механической работы. Теплообмен — это самопроизвольный процесс передачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому, который приводит к изменению внутренней энергии обоих тел. Внутренняя энергия тела, в свою очередь, представляет собой сумму кинетической энергии хаотического движения его частиц (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия.

Количество теплоты, которое тело получает или отдает, зависит от процесса. Например, при нагревании или охлаждении тела количество теплоты рассчитывается по формуле $Q = c \cdot m \cdot (T_2 - T_1)$, где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $(T_2 - T_1)$ — разность конечной и начальной температур. В процессах изменения агрегатного состояния вещества, таких как плавление или парообразование, количество теплоты вычисляется по формулам $Q = \lambda \cdot m$ (для плавления) и $Q = L \cdot m$ (для парообразования), где $\lambda$ и $\text{L}$ — удельная теплота плавления и парообразования соответственно. При фазовых переходах температура вещества остается постоянной. При сгорании топлива выделяемое количество теплоты определяется как $Q = q \cdot m$, где $\text{q}$ — удельная теплота сгорания топлива.

Ответ: Количество теплоты — это мера энергии, передаваемой от одного тела к другому в процессе теплообмена, приводящая к изменению их внутренней энергии.

Какова единица количества теплоты?

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения количества теплоты, как и любой другой формы энергии, является джоуль (обозначение: Дж). Это связано с тем, что теплота является одной из форм энергии, и для всех ее видов используется единая единица измерения.

Исторически использовалась и до сих пор иногда применяется внесистемная единица — калория (кал). Одна калория приблизительно равна количеству теплоты, которое необходимо для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при стандартном атмосферном давлении. Соотношение между этими единицами: $1 \text{ кал} \approx 4,19 \text{ Дж}$.

Ответ: Единицей измерения количества теплоты в СИ является джоуль (Дж).