Номер 4, страница 108 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

4. Что называют количеством теплоты? Какие формулы расчета количества теплоты вам известны?

Что называют количеством теплоты?
Количеством теплоты (обозначается буквой $Q$) называют энергию, которую тело получает или отдает в процессе теплообмена. Теплообмен — это один из способов изменения внутренней энергии тела, который заключается в передаче энергии от более нагретых тел к менее нагретым без совершения механической работы. Таким образом, количество теплоты является количественной мерой изменения внутренней энергии, полученной или отданной телом в результате теплопередачи. В Международной системе единиц (СИ) количество теплоты, как и любой другой вид энергии, измеряется в джоулях (Дж). Иногда также используется внесистемная единица — калория (1 кал ≈ 4,19 Дж).

Ответ: Количество теплоты – это энергия, которую тело получает или теряет в процессе теплообмена.

Какие формулы расчета количества теплоты вам известны?
Существует несколько основных формул для расчета количества теплоты, которые применяются в зависимости от физического процесса, происходящего с телом:

1. Количество теплоты при нагревании или охлаждении:
Эта формула используется, когда температура тела изменяется, но его агрегатное состояние остается прежним.
$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1) = c \cdot m \cdot \Delta t$
где:
$Q$ – количество теплоты (Дж),
$c$ – удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°C) или Дж/(кг·К)),
$m$ – масса тела (кг),
$t_1$ и $t_2$ – начальная и конечная температуры тела (°C или К),
$\Delta t$ – изменение температуры. Если $Q > 0$, тело получает тепло (нагревается), если $Q < 0$, тело отдает тепло (охлаждается).

2. Количество теплоты при плавлении или кристаллизации:
Эта формула используется для расчета теплоты, необходимой для перевода вещества из твердого состояния в жидкое (плавление) при постоянной температуре плавления.
$Q = \lambda \cdot m$
где:
$Q$ – количество теплоты (Дж),
$\lambda$ (лямбда) – удельная теплота плавления вещества (Дж/кг),
$m$ – масса тела (кг).
При обратном процессе, кристаллизации (затвердевании), такое же количество теплоты выделяется.

3. Количество теплоты при парообразовании или конденсации:
Эта формула используется для расчета теплоты, необходимой для превращения жидкости в пар (парообразование) при постоянной температуре кипения.
$Q = L \cdot m$
где:
$Q$ – количество теплоты (Дж),
$L$ – удельная теплота парообразования (Дж/кг),
$m$ – масса жидкости (кг).
При обратном процессе, конденсации (превращении пара в жидкость), такое же количество теплоты выделяется.

4. Количество теплоты при сгорании топлива:
Эта формула позволяет рассчитать, сколько теплоты выделяется при полном сгорании определенной массы топлива.
$Q = q \cdot m$
где:
$Q$ – количество теплоты (Дж),
$q$ – удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг),
$m$ – масса сгоревшего топлива (кг).

5. Первый закон термодинамики:
Это фундаментальный закон, связывающий изменение внутренней энергии системы, работу и теплоту.
$Q = \Delta U + A$
где:
$Q$ – количество теплоты, переданное системе (Дж),
$\Delta U$ – изменение внутренней энергии системы (Дж),
$A$ – работа, совершенная системой над внешними телами (Дж).

Ответ: Основные формулы для расчета количества теплоты: $Q = c \cdot m \cdot \Delta t$ (для нагревания/охлаждения), $Q = \lambda \cdot m$ (для плавления/кристаллизации), $Q = L \cdot m$ (для парообразования/конденсации) и $Q = q \cdot m$ (при сгорании топлива).