Q = m cw ∆T [J] - LOGIM.EDU.GORZOW.PL :: Strona Główna

TEMAT 25: Cieplny przepływ energii.
Cieplny przepływ energii – przekazanie ciepła do ciała za pomocą:
o przewodnictwa
o konwekcji
o promieniowania
Ciepło przekazywane ciału za pomocą przewodnictwa, konwekcji i promieniowania
powoduje wzrost energii kinetycznych cząsteczek, co objawia się wzrostem temperatury czyli
wzrostem energii wewnętrznej.
Przykłady:
1. Przewodnictwo: ogrzewanie rąk przez pocieranie, wymiana cieplna między łyżeczką w
gorącej herbacie a herbatą
2. Konwekcja: ruch powietrza ciepłego pod sufit w zamkniętym pomieszczeniu,
3. Promieniowanie: ogrzewanie się przy ognisku, opalanie się promieniami słonecznymi.
Cieplny przepływ energii następuje na skutek kontaktu cieplnego i różnicy temperatur
między ciałami. Gdy zetkną się dwa ciała, jedno o wyższej temperaturze, a tym samym
większej średniej energii kinetycznej z drugim o niższej temperaturze, a tym samym mniejszej
średniej energii kinetycznej, to ciało o wyższej temp. odda część energii ciału o mniejszej
temperaturze.
Ciepło może być dostarczone lub odebrane z układu.
Ilość ciepła obliczamy ze wzoru:
Q = m cw ∆T
[J]
gdzie:
Q – ciepło (energia cieplna), jednostka: [J];
m – masa ciała pobierającego (lub oddającego energię) w sposób ciepła, jednostka: [kg];
∆T – przyrost temperatury, jednostka: [°C lub K];
Cw – ciepło właściwe ciała charakterystyczne dla danej substancji, jednostka: [J/kg*K(°C)];
ZADANIA:
1. Objaśnij w jakim celu stosujemy przewodniki lub izolatory w poniższych przypadkach.
2. Wskaż cztery przykłady ciał z najbliższego otoczenia, które przekazują ciepło innym
ciałom.
3. Co zmieni się po upływie pół godziny, gdy:
a) Z zamrażalnika wyjmiemy kostki lodu i wrzucimy do szklanki z napojem o temperaturze
150 °C?
b) Do wanny, w której znajduje się 10 l wody o temperaturze 500 °C dolejemy 10 l wody
o temperaturze 100 °C?
4. Dwie kulki o jednakowej masie 0,25 kg znajdują się w temperaturze pokojowej. Jedna
wykonana jest z aluminium, a druga z miedzi. Która z kulek będzie miała wyższą temperaturę
końcową , jeżeli obydwu kulkom dostarczymy 10000 J energii w formie ciepła?