Рассмотрим такое физическое понятие, как удельная теплоемкость.

Известно, что количество теплоты, которое нужно сообщить телу, зависит от массы тела, разности температур и природы вещества этого тела. Сколько потребуется теплоты, чтобы нагреть или охладить нужное количество вещества, как раз покажет удельная теплоемкость.

Удельная теплоемкость – физическая скалярная величина, которая численно равна количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для того, чтобы изменить его температуру на 0°C.

Введем формулу для расчета удельной теплоемкости:

где

c – удельная теплоемкость вещества, измеряемая в Дж/кг*°C

m – масса тела, кг

Q – количество теплоты, Дж

Так как удельная теплоемкость является к тому же табличной величиной, следовательно, ее значение уже измерено для разных веществ и собрано в специальные таблицы. Пример такой таблицы вы можете увидеть.

Таблица удельных теплоемкостей некоторых веществ.

Из таблицы выпишем удельную теплоемкость золота. .

Что это означает.

Для нагревания 1 кг золота на 1 °C ему необходимо сообщить 130 Дж теплоты.

Подтвердим опытным путем факт, что для разных веществ потребуется разное количество теплоты.

Нам понадобятся два одинаковых сосуда.

В один нальем воду массой 200 г, а в другой растительное масло той же массы – 200 г. После этого начинаем их нагревать с помощью одинаковых горелок до (ста градусов)

100 °С.

Мы наблюдаем, что масло начинает нагреваться быстрее. И если воду и масло нагревать до одной температуры, то вода по времени нагреваться будет дольше. Зато при длительном нагревании вода получает большее количества тепла от горелки.

Тем самым подтвердили опытным путем, что требуется разное количество теплоты для нагревания веществ одинаковой массы до одинаковой температуры. Есть возможность доказать то же самое, не прибегая к опытам. Воспользовавшись данными таблицы удельных теплоемкостей веществ и физическим смыслом, придем к выводу, чтобы увеличить на 1 °С температуру воды массой 1 кг, требуется количество теплоты, равное 4200 Дж, а для нагревания на 1° С такой же массы подсолнечного масла необходимо количество теплоты, равное 1700 Дж. Можно по удельной теплоемкости веществ определить, как быстро нагревается вещество по сравнению с другим. С чем связано быстрое нагревание подсолнечного масла? Ответ кроется во внутреннем строении веществ, то есть вода обладает большей плотностью (плотность воды – 1000 кг/м3), чем подсолнечное масло (плотность подсолнечного масло примерно 920 кг/м3), а значит, молекулы воды расположены более плотно по отношению к молекулам подсолнечного масла.

Вспомним, что калориметр (от лат. calor — тепло и metor – измерять) – прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в каком-либо физическом, химическом или биологическом процессе. Этот термин был предложен А. Лавуазье и П. Лапласом.

Калориметр используют для более точных измерений удельных теплоемкостей и других параметров тел.

Еще раз отметим, что удельная теплоемкость у разных веществ разная, что ее значение при решении задач выписываем из таблицы. Для нагревания веществ одинаковой массы и до одинаковой температуры требуется разное количество теплоты.