Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 103 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

102
масса протекшей воды 0,06 кг, сила тока 0,2 А и
напряжение 20 В.
Найти удельную теплоемкость воды.
Анализ и решение
Как известно, удельная теплоемкость вещества измеряется количеством
теплоты, подводимой к единице массы вещества для изменения еѐ температуры
на один кельвин, т.е.
c =
dQ
mdT
, (1)
где c – удельная теплоемкость вещества;
dQ – количество теплоты;
m – масса вещества;
dT – изменение температуры вещества.
В действительности мы часто имеем дело с конечным изменением
температуры, поэтому вводится понятие средней теплоемкости вещества c
ср
для
данного интервала температур:
c
ср
=
Tm
Q
, (2)
где ∆Q и ∆T – конечные значения количества теплоты и изменения температуры
соответственно.
В задаче описан один из экспериментальных методов определения c
ср
при постоянном давлении. Следует отметить, что для жидкостей (в
частности, для воды) теплоемкости при постоянном давлении С
P
и
постоянном обмене C
V
отличаются друг от друга очень незначительно (на
доли процента).
В этом методе нагревание воды осуществляется электрическим
способом, что позволяет просто оценить количество теплоты, передаваемое
воде проходящим через спираль электрическим током. Ток совершает
работу, идущую на увеличение внутренней энергии спирали за время η. Так
как спираль погружена в воду, то происходит передача энергии от спирали к
воде путем теплообмена (без совершения работы), что приводит к
выравниванию температуры. При установившемся режиме за время η спираль
отдает теплоту:
Q = IUη , (3)
где I и U –значения электрического тока и напряжения, соответственно.
Так как часть теплоты Q передается воде, а другая рассеивается в процессе
теплообмена с окружающей средой, то можно записать уравнение теплового
баланса, учитывая тепловые потери. 
                      масса протекшей воды 0,06 кг, сила тока 0,2 А и
                      напряжение 20 В.
                      Найти удельную теплоемкость воды.
                                Анализ и решение
      Как известно, удельная теплоемкость вещества измеряется количеством
теплоты, подводимой к единице массы вещества для изменения еѐ температуры
на один кельвин, т.е.
                                       dQ
                                  c=       ,                         (1)
                                       mdT

где  c – удельная теплоемкость вещества;
     dQ – количество теплоты;
     m – масса вещества;
     dT – изменение температуры вещества.
    В действительности мы часто имеем дело с конечным изменением
температуры, поэтому вводится понятие средней теплоемкости вещества cср для
данного интервала температур:
                                          Q
                                  cср =         ,                    (2)
                                          mT
где ∆Q и ∆T – конечные значения количества теплоты и изменения температуры
соответственно.
    В задаче описан один из экспериментальных методов определения cср
при постоянном давлении. Следует отметить, что для жидкостей (в
частности, для воды) теплоемкости при постоянном давлении СP и
постоянном обмене CV отличаются друг от друга очень незначительно (на
доли процента).
    В этом методе нагревание воды осуществляется электрическим
способом, что позволяет просто оценить количество теплоты, передаваемое
воде проходящим через спираль электрическим током. Ток совершает
работу, идущую на увеличение внутренней энергии спирали за время η. Так
как спираль погружена в воду, то происходит передача энергии от спирали к
воде путем теплообмена (без совершения работы), что приводит к
выравниванию температуры. При установившемся режиме за время η спираль
отдает теплоту:
                                  Q = IUη ,                          (3)
где I и U –значения электрического тока и напряжения, соответственно.
     Так как часть теплоты Q передается воде, а другая рассеивается в процессе
теплообмена с окружающей средой, то можно записать уравнение теплового
баланса, учитывая тепловые потери.

102

Страницы