Какова удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении, если для нагревания 0,02 кг гелия на 100 градусов требуется
Какова удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении, если для нагревания 0,02 кг гелия на 100 градусов требуется 10600 джоулей?
25.11.2023 07:48
Разъяснение: Удельная теплоемкость определяет количество теплоты, необходимое для изменения температуры единицы массы вещества на один градус. Удельная теплоемкость газов обычно рассматривается при постоянном давлении.
Формула для расчета удельной теплоемкости (символ С) при постоянном давлении выглядит следующим образом:
C = Q / (m * ΔT)
где: C - удельная теплоемкость, Q - теплота, m - масса вещества, ΔT - изменение температуры.
Для нашей задачи мы знаем, что масса гелия (m) составляет 0,02 кг, теплота (Q), необходимая для нагревания гелия на 100 градусов, равна 10600 джоулей.
Мы можем использовать формулу для расчета удельной теплоемкости:
C = 10600 / (0,02 * 100)
Выполняя вычисления, получим:
C ≈ 5300 Дж / (кг * °C)
Таким образом, удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении составляет около 5300 Дж / (кг * °C).
Совет: Чтобы лучше понять концепцию удельной теплоемкости и ее применение, рекомендуется ознакомиться с примерами задач и дополнительными материалами по физике. Эксперименты с теплотой и измерение изменения температуры также могут помочь вам получить представление о тепловых свойствах различных веществ.
Упражнение: Какая теплота (в джоулях) потребуется для нагревания 0,03 кг гелия на 50 градусов, если удельная теплоемкость гелия составляет 5000 Дж / (кг * °C)?
Пояснение:
Удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении (Cp) - это количество теплоты, которое нужно передать единичной массе гелия (в данном случае 1 кг) для его нагрева на 1 градус Цельсия при постоянном давлении. Физический закон, который нам позволяет посчитать удельную теплоемкость, заключается в следующем:
Q = m * Cp * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, Cp - удельная теплоемкость, а ΔT - разность температур.
Для решения задачи, нам дано:
m = 0,02 кг (масса гелия)
ΔT = 100 градусов (разность температур)
Q = 10600 Дж (количество теплоты)
Теперь мы можем использовать формулу и решить ее относительно Cp:
Cp = Q / (m * ΔT),
Подставляя значения, получим:
Cp = 10600 Дж / (0,02 кг * 100 градусов).
Выполняя расчеты, получим:
Cp = 10600 Дж / 2 кг * градус.
Ответ: Удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении составляет 5300 Дж / кг * градус.
Совет: Для лучшего понимания понятия удельной теплоемкости газа и связанных с ним формул лучше всего поработать с примерами задач из учебника или попросить учителя объяснить принципы решения задач данного типа. Также стоит уделить внимание пониманию основных единиц измерения, таких как килограммы (кг), градусы Цельсия (°C) и джоули (Дж).
Задание для закрепления: Какова удельная теплоемкость вещества, если для нагревания 2 кг этого вещества на 50 градусов требуется 8000 Дж теплоты?