วิธีกำหนดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา ปริมาณความร้อน ความร้อนจำเพาะ

ความจุความร้อน- คือปริมาณความร้อนที่ร่างกายดูดซึมเมื่อถูกความร้อน 1 องศา

ความจุความร้อนของร่างกายระบุด้วยทุน อักษรละติน กับ.

ความจุความร้อนของร่างกายขึ้นอยู่กับอะไร? ก่อนอื่นจากมวลของมัน เห็นได้ชัดว่าการให้ความร้อน เช่น น้ำ 1 กิโลกรัม จะต้องใช้ความร้อนมากกว่าการให้ความร้อน 200 กรัม

แล้วชนิดของสารล่ะ? มาทำการทดลองกัน ลองนำภาชนะที่เหมือนกันสองใบแล้วเทน้ำที่มีน้ำหนัก 400 กรัมลงในหนึ่งในนั้นและอีกใบหนึ่ง - น้ำมันพืชมีน้ำหนัก 400 กรัม มาเริ่มทำความร้อนโดยใช้หัวเผาที่เหมือนกันกันดีกว่า เมื่อสังเกตค่าเทอร์โมมิเตอร์เราจะเห็นว่าน้ำมันร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว หากต้องการให้น้ำร้อนและน้ำมันมีอุณหภูมิเท่ากัน น้ำจะต้องได้รับความร้อนนานขึ้น แต่ยิ่งเราให้น้ำร้อนนานเท่าไร มากกว่ามันได้รับความร้อนจากหัวเผา

ดังนั้นปริมาณความร้อนที่แตกต่างกันจึงจำเป็นในการให้ความร้อนแก่สารต่างชนิดที่มีมวลเท่ากันจนถึงอุณหภูมิเดียวกัน ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ร่างกาย ดังนั้น ความจุความร้อนของมันจึงขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ร่างกายประกอบขึ้น

ตัวอย่างเช่น ในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมขึ้น 1°C จำเป็นต้องมีปริมาณความร้อนเท่ากับ 4,200 จูล และเพื่อให้ความร้อนแก่มวลเดียวกันขึ้น 1°C น้ำมันดอกทานตะวันปริมาณความร้อนที่ต้องการคือ 1,700 J

ปริมาณทางกายภาพแสดงว่าต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้สาร 1 กิโลกรัมร้อนขึ้น 1 ºСเรียกว่า ความจุความร้อนจำเพาะ ของสารนี้

สารแต่ละชนิดมีความจุความร้อนจำเพาะของตัวเอง ซึ่งแสดงด้วยตัวอักษรละติน c และมีหน่วยวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม (J/(kg °C))

ความร้อนจำเพาะสารเดียวกันในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกัน (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) จะแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 4200 J/(kg °C) และความจุความร้อนจำเพาะของน้ำแข็งคือ 2100 J/(kg °C) อลูมิเนียมในสถานะของแข็งมีความจุความร้อนจำเพาะ 920 J/(kg - °C) และในสถานะของเหลว - 1,080 J/(kg - °C)

โปรดทราบว่าน้ำมีความจุความร้อนจำเพาะสูงมาก ดังนั้นน้ำในทะเลและมหาสมุทรซึ่งร้อนขึ้นในฤดูร้อนจึงถูกดูดซับจากอากาศ จำนวนมากความร้อน. ด้วยเหตุนี้ ในสถานที่ที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำขนาดใหญ่ ฤดูร้อนจึงไม่ร้อนเท่ากับในสถานที่ห่างไกลจากน้ำ

การคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนให้กับร่างกายหรือที่ร่างกายปล่อยออกมาระหว่างการทำความเย็น

จากที่กล่าวมาข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ร่างกายขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ร่างกายประกอบด้วย (เช่น ความจุความร้อนจำเพาะของสารนั้น) และมวลของร่างกาย เป็นที่ชัดเจนว่าปริมาณความร้อนขึ้นอยู่กับว่าเราจะเพิ่มอุณหภูมิของร่างกายกี่องศา

ดังนั้น เพื่อกำหนดปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนให้กับร่างกายหรือที่ร่างกายปล่อยออกมาในระหว่างการทำความเย็น คุณจะต้องคูณความจุความร้อนจำเพาะของร่างกายด้วยมวลของมัน และด้วยความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสุดท้ายและอุณหภูมิเริ่มต้น:

ถาม= ซม (เสื้อ 2 -เสื้อ 1),

ที่ไหน ถาม- ปริมาณความร้อน ค- ความจุความร้อนจำเพาะ ม- น้ำหนักตัว เสื้อ 1- อุณหภูมิเริ่มต้น เสื้อ 2- อุณหภูมิสุดท้าย

เมื่อร่างกายเกิดความร้อนขึ้น เสื้อ 2> เสื้อ 1และด้วยเหตุนี้ ถาม >0 - เมื่อร่างกายเย็นลง ที 2 ไอ< เสื้อ 1และด้วยเหตุนี้ ถาม< 0 .

หากทราบความจุความร้อนของร่างกายทั้งหมด กับ, ถามกำหนดโดยสูตร: ถาม = C (เสื้อ 2 - เสื้อ 1)

22) การหลอม: คำจำกัดความ, การคำนวณปริมาณความร้อนสำหรับการหลอมละลายหรือการแข็งตัว, ความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลว, กราฟของ t 0 (Q)

อุณหพลศาสตร์

สาขาวิชาฟิสิกส์โมเลกุลที่ศึกษาการถ่ายโอนพลังงาน รูปแบบของการเปลี่ยนแปลงพลังงานประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง อุณหพลศาสตร์ไม่ได้คำนึงถึงอุณหพลศาสตร์ซึ่งต่างจากทฤษฎีจลน์ศาสตร์ระดับโมเลกุล โครงสร้างภายในสารและไมโครพารามิเตอร์

ระบบอุณหพลศาสตร์

เป็นกลุ่มของวัตถุที่แลกเปลี่ยนพลังงาน (ในรูปของงานหรือความร้อน) ระหว่างกันหรือกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น น้ำในกาต้มน้ำเย็นลง และมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำกับกาต้มน้ำและความร้อนของกาต้มน้ำกับสิ่งแวดล้อม กระบอกสูบที่มีแก๊สอยู่ใต้ลูกสูบ: ลูกสูบทำงานซึ่งเป็นผลมาจากการที่ก๊าซได้รับพลังงานและพารามิเตอร์มาโครเปลี่ยนไป

ปริมาณความร้อน

นี้ พลังงานซึ่งระบบรับหรือปล่อยออกมาระหว่างกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน แสดงด้วยสัญลักษณ์ Q ซึ่งวัดได้เช่นเดียวกับพลังงานใดๆ ในหน่วยจูล

จากกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ พลังงานที่ถ่ายโอนจะถูกกำหนดด้วยวิธีของมันเอง

เครื่องทำความร้อนและความเย็น

กระบวนการนี้มีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของระบบ ปริมาณความร้อนถูกกำหนดโดยสูตร

ความจุความร้อนจำเพาะของสารด้วยวัดจากปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการอุ่นเครื่อง หน่วยมวลของสารนี้ 1K การทำความร้อนแก้ว 1 กก. หรือน้ำ 1 กก. ต้องใช้พลังงานในปริมาณที่แตกต่างกัน ความจุความร้อนจำเพาะเป็นปริมาณที่ทราบ ซึ่งคำนวณไว้แล้วสำหรับสารทั้งหมด ดูค่าในตารางทางกายภาพ

ความจุความร้อนของสาร C- นี่คือปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำให้ร่างกายร้อนขึ้นโดยไม่คำนึงถึงมวลของมัน 1K

การหลอมละลายและการตกผลึก

การหลอมละลายคือการเปลี่ยนสารจากของแข็งเป็นสถานะของเหลว การเปลี่ยนผ่านแบบย้อนกลับเรียกว่าการตกผลึก

พลังงานที่ใช้ในการทำลายโครงผลึกของสารจะถูกกำหนดโดยสูตร

ความร้อนจำเพาะการหลอมละลายเป็นค่าที่ทราบสำหรับสารแต่ละชนิด ดูค่าในตารางทางกายภาพ

การกลายเป็นไอ (การระเหยหรือการเดือด) และการควบแน่น

การกลายเป็นไอคือการเปลี่ยนของสารจากสถานะของเหลว (ของแข็ง) ไปเป็นสถานะก๊าซ กระบวนการย้อนกลับเรียกว่าการควบแน่น

ความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอเป็นค่าที่ทราบสำหรับสารแต่ละชนิด ดูค่าในตารางทางกายภาพ

การเผาไหม้

ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อสารไหม้

ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เป็นค่าที่ทราบสำหรับสารแต่ละชนิด ดูค่าในตารางทางกายภาพ

สำหรับระบบของร่างกายแบบปิดและแบบอะเดียแบติก สมการสมดุลความร้อนจะเป็นไปตามสมการ ผลรวมเชิงพีชคณิตของปริมาณความร้อนที่ให้และรับโดยทุกวัตถุที่มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนความร้อนเท่ากับศูนย์:

ค 1 +คิว 2 +...+คิว n =0

23) โครงสร้างของของเหลว ชั้นพื้นผิว แรงตึงผิว: ตัวอย่างของการสำแดง การคำนวณ ค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิว

ในบางครั้ง โมเลกุลใดๆ ก็ตามอาจเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งว่างในบริเวณใกล้เคียง การกระโดดของของเหลวเกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย ดังนั้น โมเลกุลจึงไม่ผูกติดกับจุดศูนย์กลางเฉพาะเหมือนในผลึก และสามารถเคลื่อนที่ได้ตลอดปริมาตรของของเหลว สิ่งนี้จะอธิบายความลื่นไหลของของเหลว เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างโมเลกุลที่อยู่ใกล้กัน พวกมันจึงสามารถสร้างกลุ่มที่ได้รับคำสั่งเฉพาะที่ (ไม่เสถียร) ซึ่งมีหลายโมเลกุลได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปิดรับออเดอร์(รูปที่ 3.5.1)

สัมประสิทธิ์ β เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงปริมาตร - ค่าสัมประสิทธิ์ของของเหลวนี้มีค่ามากกว่าของแข็งหลายสิบเท่า ตัวอย่างเช่น สำหรับน้ำ ที่อุณหภูมิ 20 °C β ใน พรีเมี่ยม 2 10 – 4 K – 1 สำหรับเหล็ก β st พรีเมี่ยม 3.6 10 – 5 K – 1 สำหรับแก้วควอทซ์ β kv หยาบคาย 9 10 – 6 K – 1 .

การขยายตัวทางความร้อนของน้ำทำให้เกิดความผิดปกติที่น่าสนใจและสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 4 °C น้ำจะขยายตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง (β< 0). Максимум плотности ρ в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

เมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง มันจะขยายตัว น้ำแข็งจึงลอยอยู่บนผิวน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็ง อุณหภูมิของน้ำเยือกแข็งใต้น้ำแข็งคือ 0 °C ในชั้นน้ำที่มีความหนาแน่นมากขึ้นที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ อุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ 4 °C ด้วยเหตุนี้ ชีวิตจึงสามารถดำรงอยู่ในน้ำจากอ่างเก็บน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งได้

ที่สุด คุณสมบัติที่น่าสนใจของเหลวคือการมีอยู่ พื้นผิวฟรี - ของเหลวไม่เหมือนกับก๊าซตรงที่ไม่สามารถเติมปริมาตรทั้งหมดของภาชนะที่เทลงไปได้ ส่วนต่อประสานถูกสร้างขึ้นระหว่างของเหลวและก๊าซ (หรือไอ) ซึ่งอยู่ภายใน เงื่อนไขพิเศษเมื่อเทียบกับมวลของเหลวที่เหลือ. ควรคำนึงว่าเนื่องจากความสามารถในการอัดต่ำมาก การมีอยู่ของชั้นพื้นผิวที่อัดแน่นกว่าจึงไม่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของของเหลวที่เห็นได้ชัดเจน หากโมเลกุลเคลื่อนที่จากพื้นผิวไปสู่ของเหลว แรงอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลจะทำงานในเชิงบวก ในทางตรงกันข้าม เพื่อดึงโมเลกุลจำนวนหนึ่งจากความลึกของของเหลวไปยังพื้นผิว (เช่น เพิ่มพื้นที่ผิวของของเหลว) แรงภายนอกจะต้องทำงานเชิงบวก Δ กภายนอกเป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลง Δ สพื้นที่ผิว:

เป็นที่ทราบกันดีจากกลศาสตร์ว่าสภาวะสมดุลของระบบสอดคล้องกับค่าต่ำสุดของพลังงานศักย์ ตามมาว่าพื้นผิวอิสระของของเหลวมีแนวโน้มที่จะลดพื้นที่ลง ด้วยเหตุนี้ ของเหลวที่หยดหนึ่งจึงมีรูปร่างเป็นทรงกลม ของเหลวมีพฤติกรรมราวกับว่าแรงที่กระทำต่อพื้นผิวของมันกำลังหดตัว (ดึง) พื้นผิวนี้ กองกำลังเหล่านี้เรียกว่า แรงตึงผิว .

การมีอยู่ของแรงตึงผิวทำให้พื้นผิวของของเหลวดูเหมือนฟิล์มยืดยืดหยุ่น โดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือแรงยืดหยุ่นในฟิล์มขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของมัน (เช่น วิธีการเปลี่ยนรูปของฟิล์ม) และแรงตึงผิว กองกำลัง ไม่ต้องพึ่งบนพื้นที่ผิวของของเหลว

ของเหลวบางชนิด เช่น น้ำสบู่ มีความสามารถในการสร้างฟิล์มบางๆ ฟองสบู่ที่รู้จักกันดีมีรูปร่างเป็นทรงกลมปกติ ซึ่งยังแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของแรงตึงผิวด้วย หากโครงลวดซึ่งด้านใดด้านหนึ่งสามารถเคลื่อนย้ายได้ถูกหย่อนลงในสารละลายสบู่ทั้งเฟรมจะถูกคลุมด้วยฟิล์มของเหลว (รูปที่ 3.5.3)

แรงตึงผิวมีแนวโน้มที่จะลดพื้นผิวของฟิล์ม เพื่อให้สมดุลด้านที่เคลื่อนย้ายได้ของเฟรม ต้องใช้แรงภายนอกกับเฟรม หากคานประตูเคลื่อนที่ไปทีละ Δ ภายใต้อิทธิพลของแรง xจากนั้นงาน Δ จะถูกดำเนินการ กวน์ = เอฟ vn Δ x = Δ อีพี = σΔ สโดยที่ ∆ ส = 2ลΔ x– เพิ่มพื้นที่ผิวทั้งสองด้านของฟิล์มสบู่ เนื่องจากโมดูลัสของแรงและเหมือนกัน เราสามารถเขียนได้:

ดังนั้น ค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิว σ สามารถนิยามได้เป็น โมดูลัสของแรงตึงผิวที่กระทำต่อความยาวหน่วยของเส้นที่ล้อมรอบพื้นผิว.

เนื่องจากการกระทำของแรงตึงผิวในหยดของเหลวและภายใน ฟองสบู่แรงดันส่วนเกิน Δ เกิดขึ้น พี- หากคุณตัดรัศมีหยดทรงกลมทางจิตใจ รออกเป็นสองซีก จากนั้นแต่ละซีกจะต้องอยู่ในสมดุลภายใต้การกระทำของแรงตึงผิวที่ใช้กับขอบเขตการตัดที่มีความยาว 2π รและแรงกดดันส่วนเกินที่กระทำต่อพื้นที่ π ร 2 ส่วน (รูปที่ 3.5.4) สภาวะสมดุลเขียนเป็น

หากพลังเหล่านี้ แข็งแกร่งมากขึ้นอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลของของเหลวกับของเหลว เปียกพื้นผิวของของแข็ง ในกรณีนี้ของเหลวจะเข้าใกล้พื้นผิวของวัตถุที่เป็นของแข็งในบางส่วน มุมแหลมθ ซึ่งเป็นคุณลักษณะของคู่ของเหลว-ของแข็งที่กำหนด มุม θ เรียกว่า มุมสัมผัส - หากแรงปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของเหลวเกินแรงปฏิกิริยากับโมเลกุลของแข็ง มุมสัมผัส θ จะกลายเป็นมุมป้าน (รูปที่ 3.5.5) ในกรณีนี้เค้าบอกว่าเป็นของเหลว ไม่เปียกพื้นผิวของของแข็ง ที่ ทำให้เปียกอย่างสมบูรณ์θ = 0, ณ ไม่เปียกอย่างสมบูรณ์θ = 180°

ปรากฏการณ์ของเส้นเลือดฝอยเรียกว่าการขึ้นหรือลงของของเหลวในท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก - เส้นเลือดฝอย- ของเหลวที่เปียกจะลอยขึ้นผ่านเส้นเลือดฝอย ของเหลวที่ไม่เปียกจะไหลลงมา

ในรูป 3.5.6 แสดงท่อคาปิลลารีในรัศมีที่กำหนด รลดลงที่ปลายล่างเป็นของเหลวเปียกที่มีความหนาแน่น ρ ปลายด้านบนของเส้นเลือดฝอยเปิดอยู่ การเพิ่มขึ้นของของเหลวในเส้นเลือดฝอยจะดำเนินต่อไปจนกว่าแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อคอลัมน์ของของเหลวในเส้นเลือดฝอยจะมีขนาดเท่ากันกับผลลัพธ์ เอฟแรงตึงผิวที่กระทำตามแนวขอบเขตการสัมผัสของของเหลวกับพื้นผิวของเส้นเลือดฝอย: เอฟเสื้อ = เอฟที่ไหน เอฟเสื้อ = มก = ρ ชม.π ร 2 ก, เอฟ n = σ2π รเพราะ θ

เป็นไปตามนี้:

เมื่อทำให้ไม่เปียกโดยสมบูรณ์ θ = 180°, cos θ = –1 และด้วยเหตุนี้ ชม. < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

น้ำทำให้พื้นผิวกระจกที่สะอาดเปียกจนเกือบหมด ในทางตรงกันข้าม สารปรอทไม่ได้ทำให้พื้นผิวกระจกเปียกจนหมด ดังนั้นระดับปรอทในเส้นเลือดฝอยแก้วจึงลดลงต่ำกว่าระดับในภาชนะ

24) การกลายเป็นไอ: คำจำกัดความ, ประเภท (การระเหย, การเดือด), การคำนวณปริมาณความร้อนสำหรับการกลายเป็นไอและการควบแน่น, ความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอ

การระเหยและการควบแน่น คำอธิบายปรากฏการณ์การระเหยตามแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของสสาร ความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอ หน่วยของมัน.

เรียกว่าปรากฏการณ์การเปลี่ยนของเหลวให้เป็นไอ การกลายเป็นไอ

การระเหย - กระบวนการกลายเป็นไอที่เกิดขึ้นจากพื้นผิวเปิด

โมเลกุลของของเหลวเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ต่างกัน หากโมเลกุลใดมาจบลงที่พื้นผิวของของเหลว ก็สามารถเอาชนะแรงดึงดูดของโมเลกุลข้างเคียงและลอยออกจากของเหลวได้ โมเลกุลที่ถูกพ่นออกมาจะเกิดไอน้ำ โมเลกุลที่เหลือของของเหลวจะเปลี่ยนความเร็วเมื่อชนกัน ในเวลาเดียวกัน โมเลกุลบางตัวมีความเร็วเพียงพอที่จะบินออกจากของเหลวได้ กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปเพื่อให้ของเหลวระเหยช้าๆ

*อัตราการระเหยขึ้นอยู่กับชนิดของของเหลว ของเหลวที่มีโมเลกุลถูกดึงดูดด้วยแรงน้อยกว่าจะระเหยเร็วขึ้น

*การระเหยสามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิใดก็ได้ แต่ที่อุณหภูมิสูงการระเหยจะเกิดขึ้นเร็วกว่า .

*อัตราการระเหยขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิว

*เมื่อมีลม (การไหลของอากาศ) การระเหยจะเกิดขึ้นเร็วขึ้น

ในระหว่างการระเหยพลังงานภายในจะลดลงเนื่องจาก ในระหว่างการระเหย ของเหลวจะออกจากโมเลกุลที่รวดเร็ว ดังนั้น ความเร็วเฉลี่ยโมเลกุลที่เหลือจะลดลง ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีพลังงานไหลเข้ามาจากภายนอก อุณหภูมิของของเหลวก็จะลดลง

ปรากฏการณ์ไอระเหยกลายเป็นของเหลว เรียกว่า การควบแน่น มันมาพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงาน

การควบแน่นของไอน้ำอธิบายการก่อตัวของเมฆ ไอน้ำที่ลอยขึ้นมาเหนือพื้นดินก่อตัวเป็นเมฆในชั้นอากาศเย็นตอนบน ซึ่งประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆ

ความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอ - ทางกายภาพ ค่าที่แสดงปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเปลี่ยนของเหลวน้ำหนัก 1 กิโลกรัมให้เป็นไอน้ำโดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ

อุดร ความร้อนของการกลายเป็นไอ แสดงด้วยตัวอักษร L และวัดเป็น J/kg

อุดร ความร้อนของการระเหยของน้ำ: L=2.3×10 6 J/kg, แอลกอฮอล์ L=0.9×10 6

ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนของเหลวให้เป็นไอ: Q = Lm

730. เหตุใดจึงใช้น้ำเพื่อทำให้กลไกบางอย่างเย็นลง?
น้ำมีความจุความร้อนจำเพาะสูง ซึ่งช่วยให้ระบายความร้อนออกจากกลไกได้ดี

731. ในกรณีใดที่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้น: ทำให้น้ำหนึ่งลิตรร้อนขึ้น 1 °C หรือทำให้น้ำหนึ่งร้อยกรัมร้อนขึ้น 1 °C?
ในการให้ความร้อนน้ำหนึ่งลิตร ยิ่งมีมวลมากเท่าไรก็ยิ่งใช้พลังงานมากขึ้นเท่านั้น

732 ส้อมเงินคิวโปรนิกเกิลและเงินที่มีมวลเท่ากันถูกจุ่มลงในน้ำร้อน พวกเขาจะได้รับความร้อนจากน้ำเท่ากันหรือไม่?
ส้อมคิวโปรนิกเกิลจะได้รับความร้อนมากกว่าเนื่องจากความร้อนจำเพาะของคิวโปรนิกเกิลมากกว่าความร้อนของเงิน

733. ตะกั่วชิ้นหนึ่งและเหล็กหล่อชิ้นหนึ่งที่มีมวลเท่ากันถูกทุบด้วยค้อนขนาดใหญ่สามครั้ง ชิ้นไหนร้อนกว่ากัน?
ตะกั่วจะร้อนมากขึ้นเนื่องจากความจุความร้อนจำเพาะต่ำกว่าเหล็กหล่อ และใช้พลังงานน้อยกว่าในการให้ความร้อนแก่ตะกั่ว

734 ขวดหนึ่งบรรจุน้ำ อีกขวดบรรจุน้ำมันก๊าดที่มีมวลและอุณหภูมิเท่ากัน โยนก้อนเหล็กที่ได้รับความร้อนเท่ากันลงในขวดแต่ละใบ อะไรจะร้อนแรงขึ้นไปอีก อุณหภูมิสูง– น้ำหรือน้ำมันก๊าด?
น้ำมันก๊าด

735. เหตุใดอุณหภูมิที่ผันผวนในฤดูหนาวและฤดูร้อนในเมืองริมทะเลจึงน้อยกว่าในเมืองที่ตั้งอยู่ในแผ่นดิน?
น้ำร้อนขึ้นและเย็นลงช้ากว่าอากาศ ในฤดูหนาว อากาศจะเย็นลงและเคลื่อนมวลอากาศอุ่นขึ้นสู่พื้นดิน ทำให้สภาพอากาศบนชายฝั่งอุ่นขึ้น

736 ความจุความร้อนจำเพาะของอะลูมิเนียมคือ 920 J/kg °C สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร?
ซึ่งหมายความว่าในการทำความร้อนอลูมิเนียม 1 กิโลกรัมขึ้น 1 °C จำเป็นต้องใช้เงิน 920 J

737 แท่งอลูมิเนียมและทองแดงที่มีมวลเท่ากัน 1 กิโลกรัมจะถูกทำให้เย็นลง 1 °C พลังงานภายในของแต่ละบล็อคจะเปลี่ยนไปเท่าใด? จะเปลี่ยนมากขึ้นเพื่อแถบไหน?

738. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้เหล็กแท่งหนึ่งกิโลกรัมร้อนขึ้น 45 °C?

739 ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 0.25 กิโลกรัมที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 30 °C ถึง 50 °C ต้องใช้ความร้อนเท่าใด

740 พลังงานภายในของน้ำสองลิตรจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อถูกความร้อน 5 °C

741. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 5 กรัมมีอุณหภูมิตั้งแต่ 20 °C ถึง 30 °C?

742. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำความร้อนลูกบอลอะลูมิเนียมน้ำหนัก 0.03 กก. x 72 °C

743 คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้ทองแดง 15 กิโลกรัมร้อนขึ้น 80 °C

744 คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนทองแดง 5 กิโลกรัมจากอุณหภูมิ 10 °C ถึง 200 °C

745 ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการให้ความร้อนน้ำ 0.2 กิโลกรัม จากอุณหภูมิ 15 °C ถึง 20 °C

746 น้ำหนัก 0.3 กก. เย็นลง 20 °C พลังงานภายในของน้ำลดลงเท่าใด?

747. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำความร้อนน้ำ 0.4 กิโลกรัม ที่อุณหภูมิ 20 °C ถึง 30 °C?

748. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 2.5 กิโลกรัมร้อนขึ้น 20 °C?

749. เมื่อน้ำ 250 กรัม เย็นลงจาก 90 °C ถึง 40 °C จะปล่อยความร้อนออกมาปริมาณเท่าใด

750 ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 0.015 ลิตรร้อนขึ้น 1 °C

751. คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนบ่อที่มีปริมาตร 300 ลบ.ม. x 10 °C?

752. ต้องเติมความร้อนเท่าใดลงในน้ำ 1 กิโลกรัม เพื่อเพิ่มอุณหภูมิจาก 30 °C เป็น 40 °C?

753. น้ำที่มีปริมาตร 10 ลิตร ทำให้เย็นลงจากอุณหภูมิ 100 °C เป็นอุณหภูมิ 40 °C ช่วงนี้ระบายความร้อนออกมาขนาดไหน?

754 คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้ทราย 1 m3 ร้อนขึ้น 60 °C

755. ปริมาตรอากาศ 60 ลบ.ม. ความจุความร้อนจำเพาะ 1000 J/kg °C ความหนาแน่นของอากาศ 1.29 กก./ลบ.ม. ต้องใช้ความร้อนเท่าไหร่ถึงจะถึง 22°C?

756. น้ำร้อนขึ้น 10 °C ใช้ความร้อน 4.20 103 J กำหนดปริมาณน้ำ

757 ให้ความร้อน 20.95 กิโลจูลแก่น้ำหนัก 0.5 กิโลกรัม อุณหภูมิของน้ำจะกลายเป็นเท่าใดหากอุณหภูมิของน้ำเริ่มต้นคือ 20 °C

758 กระทะทองแดงหนัก 2.5 กก. เติมน้ำ 8 กก. ที่อุณหภูมิ 10 °C ต้องใช้ความร้อนเท่าไรในการต้มน้ำในกระทะให้เดือด?

759. เทน้ำหนึ่งลิตรที่อุณหภูมิ 15 °C ลงในทัพพีทองแดงน้ำหนัก 300 กรัม ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำในทัพพีร้อนถึง 85 °C

760 วางหินแกรนิตอุ่นชิ้นละ 3 กิโลกรัมในน้ำ หินแกรนิตถ่ายเทความร้อน 12.6 กิโลจูลไปยังน้ำ และเย็นลง 10 °C ความจุความร้อนจำเพาะของหินคือเท่าไร?

761. เติมน้ำร้อนที่อุณหภูมิ 50 °C ลงในน้ำ 5 กิโลกรัมที่อุณหภูมิ 12 °C จะได้ส่วนผสมที่มีอุณหภูมิ 30 °C เติมน้ำไปเท่าไหร่?

762. น้ำที่อุณหภูมิ 20 °C ถูกเติมลงในน้ำ 3 ลิตรที่อุณหภูมิ 60 °C จะได้น้ำที่อุณหภูมิ 40 °C เติมน้ำไปเท่าไหร่?

763. ส่วนผสมจะมีอุณหภูมิเท่าไรหากผสมน้ำ 600 กรัมที่อุณหภูมิ 80 °C กับน้ำ 200 กรัมที่อุณหภูมิ 20 °C

764. เทน้ำหนึ่งลิตรที่อุณหภูมิ 90 °C ลงในน้ำที่อุณหภูมิ 10 °C และอุณหภูมิของน้ำกลายเป็น 60 °C มีกี่คน น้ำเย็น?

765 พิจารณาว่าควรเทน้ำร้อนที่ให้ความร้อนถึง 60 °C ลงในภาชนะมากเพียงใด หากภาชนะบรรจุน้ำเย็นไว้ 20 ลิตรที่อุณหภูมิ 15 °C อุณหภูมิของส่วนผสมควรอยู่ที่ 40 °C

766 พิจารณาว่าต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำ 425 กรัมมีอุณหภูมิ 20 °C

767 น้ำ 5 กิโลกรัมจะร้อนขึ้นกี่องศาถ้าน้ำได้รับ 167.2 กิโลจูล

768. ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการทำให้น้ำมีหน่วยเป็นกรัมที่อุณหภูมิ t1 ถึงอุณหภูมิ t2?

769. เทน้ำ 2 กิโลกรัมลงในแคลอริมิเตอร์ที่อุณหภูมิ 15 °C น้ำจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิเท่าใดหากตุ้มน้ำหนักทองเหลือง 500 กรัม ที่ให้ความร้อนถึง 100 °C ลดลงลงไป ความจุความร้อนจำเพาะของทองเหลืองคือ 0.37 kJ/(kg °C)

770 มีทองแดง ดีบุก และอลูมิเนียมในปริมาณเท่ากัน ชิ้นใดต่อไปนี้มีขนาดใหญ่ที่สุด และชิ้นใดมีความจุความร้อนน้อยที่สุด

771. เทน้ำ 450 กรัม ซึ่งมีอุณหภูมิ 20 °C ลงในแคลอริมิเตอร์ เมื่อตะไบเหล็ก 200 กรัม ที่ให้ความร้อนถึง 100°C จุ่มลงในน้ำนี้ อุณหภูมิของน้ำก็กลายเป็น 24°C กำหนดความจุความร้อนจำเพาะของขี้เลื่อย

772 เครื่องวัดความร้อนทองแดงที่มีน้ำหนัก 100 กรัมบรรจุน้ำได้ 738 กรัม ซึ่งมีอุณหภูมิ 15 °C ทองแดง 200 กรัมถูกลดระดับลงในแคลอรีมิเตอร์นี้ที่อุณหภูมิ 100 °C หลังจากนั้นอุณหภูมิของแคลอริมิเตอร์ก็เพิ่มขึ้นเป็น 17 °C ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงเป็นเท่าใด

773. นำลูกบอลเหล็กหนัก 10 กรัม ออกจากเตาอบและวางในน้ำที่อุณหภูมิ 10 °C อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นถึง 25 °C อุณหภูมิของลูกบอลในเตาอบคือเท่าไรถ้ามีมวลน้ำ 50 กรัม? ความจุความร้อนจำเพาะของเหล็กคือ 0.5 kJ/(kg °C)

777. เทน้ำ 50 กรัมที่อุณหภูมิ 19 °C ลงในน้ำน้ำหนัก 150 กรัม ที่อุณหภูมิ 35 °C ส่วนผสมมีอุณหภูมิเท่าไรคะ?

778. น้ำหนัก 5 กก. ที่อุณหภูมิ 90 °C เทลงในหม้อเหล็กหล่อน้ำหนัก 2 กก. ที่อุณหภูมิ 10 °C อุณหภูมิของน้ำคืออะไร?

779 เครื่องตัดเหล็กน้ำหนัก 2 กิโลกรัมถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 800 °C จากนั้นหย่อนลงในภาชนะที่บรรจุน้ำ 15 ลิตรที่อุณหภูมิ 10 °C น้ำในภาชนะจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิเท่าไร?

(ข้อบ่งชี้: ในการแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องสร้างสมการ โดยจะถือว่าไม่ทราบอุณหภูมิของน้ำในภาชนะที่ไม่ทราบหลังจากลดเครื่องตัดลง)

780 น้ำจะได้อุณหภูมิเท่าใด ถ้าคุณผสมน้ำ 0.02 กิโลกรัมที่ 15 °C, น้ำ 0.03 กก. ที่ 25 °C และน้ำ 0.01 กก. ที่ 60 °C

781 สำหรับการทำความร้อนในห้องที่มีการระบายอากาศที่ดี ปริมาณความร้อนที่ต้องการคือ 4.19 MJ ต่อชั่วโมง น้ำจะเข้าสู่หม้อน้ำทำความร้อนที่อุณหภูมิ 80 °C และทิ้งไว้ที่อุณหภูมิ 72 °C ควรจ่ายน้ำเข้าหม้อน้ำเท่าใดต่อชั่วโมง?

782. ตะกั่วหนัก 0.1 กก. ที่อุณหภูมิ 100 °C ถูกแช่ในอะลูมิเนียมแคลอริมิเตอร์น้ำหนัก 0.04 กก. บรรจุน้ำ 0.24 กก. ที่อุณหภูมิ 15 °C หลังจากนั้นอุณหภูมิในแคลอริมิเตอร์ถึง 16 °C ความร้อนจำเพาะของตะกั่วคือเท่าไร?

วัตถุประสงค์การเรียนรู้: แนะนำแนวคิดเกี่ยวกับปริมาณความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะ

เป้าหมายการพัฒนา: เพื่อปลูกฝังความเอาใจใส่ สอนให้คิดหาข้อสรุป

1. การอัปเดตหัวข้อ

2. คำอธิบายเนื้อหาใหม่ 50 นาที

คุณรู้อยู่แล้วว่าพลังงานภายในร่างกายสามารถเปลี่ยนแปลงได้ทั้งจากการทำงานและการถ่ายเทความร้อน (โดยไม่ต้องทำงาน)

พลังงานที่ร่างกายได้รับหรือสูญเสียระหว่างการถ่ายเทความร้อนเรียกว่าปริมาณความร้อน (เขียนลงในสมุดบันทึก)

ซึ่งหมายความว่าหน่วยวัดปริมาณความร้อนก็เป็นจูลด้วย ( เจ).

เราทำการทดลอง: แก้วสองใบในแก้วหนึ่งมีน้ำ 300 กรัม และอีกใบมีน้ำ 150 กรัม และแก้วทรงกระบอกเหล็กน้ำหนัก 150 กรัมวางอยู่บนกระเบื้องเดียวกัน หลังจากนั้นครู่หนึ่ง เทอร์โมมิเตอร์จะแสดงว่าน้ำในภาชนะที่ร่างกายตั้งอยู่จะร้อนเร็วขึ้น

ซึ่งหมายความว่าการอุ่นเตารีด 150 กรัมต้องใช้ความร้อนน้อยกว่าการอุ่นน้ำ 150 กรัม

ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทไปยังร่างกายขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ร่างกายสร้างขึ้น (เขียนลงในสมุดบันทึก)

เราตั้งคำถามว่า จำเป็นต้องใช้ความร้อนในปริมาณเท่ากันในการให้ความร้อนแก่วัตถุที่มีมวลเท่ากัน แต่ประกอบด้วยสารต่างกันให้มีอุณหภูมิเท่ากันหรือไม่

เราทำการทดลองกับอุปกรณ์ของทินดอลล์เพื่อหาความจุความร้อนจำเพาะ

เราสรุป: วัตถุที่ทำจากสสารต่างกัน แต่มีมวลเท่ากัน จะสลายไปเมื่อถูกความเย็น และต้องการความร้อนในปริมาณที่ต่างกันเมื่อถูกความร้อนด้วยจำนวนองศาที่เท่ากัน

เราได้ข้อสรุป:

1. ในการให้ความร้อนแก่วัตถุที่มีมวลเท่ากันซึ่งประกอบด้วยสารต่างชนิดกัน โดยมีอุณหภูมิเท่ากัน ต้องใช้ความร้อนต่างกัน

2. วัตถุที่มีมวลเท่ากันประกอบด้วยสารต่างกันและให้ความร้อนที่อุณหภูมิเท่ากัน เมื่อระบายความร้อนด้วยจำนวนองศาที่เท่ากัน จะปล่อยความร้อนออกมาในปริมาณที่แตกต่างกัน

เราสรุปได้ว่า ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่มวลหน่วยของสารต่างๆ หนึ่งหน่วยจะแตกต่างกันไป

เราให้คำจำกัดความของความจุความร้อนจำเพาะ

ปริมาณทางกายภาพเป็นตัวเลขเท่ากับปริมาณความร้อนที่ต้องถ่ายเทไปยังวัตถุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมเพื่อให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป 1 องศา เรียกว่าความจุความร้อนจำเพาะของสาร

ป้อนหน่วยวัดความจุความร้อนจำเพาะ: 1J/kg*องศา

ความหมายทางกายภาพของคำ : ความจุความร้อนจำเพาะแสดงโดยปริมาณพลังงานภายในของสาร 1 กรัม (กก.) เปลี่ยนแปลงเมื่อถูกให้ความร้อนหรือเย็นลง 1 องศา

ลองดูตารางความจุความร้อนจำเพาะของสารบางชนิดกัน

เราแก้ปัญหาด้วยการวิเคราะห์

ต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการอุ่นน้ำหนึ่งแก้ว (200 กรัม) จาก 20 0 ถึง 70 0 C

หากต้องการให้ความร้อน 1 กรัมต่อ 1 กรัม ต้องใช้ 4.2 J

และเพื่อให้ความร้อน 200 กรัม x 1 กรัม จะต้องเพิ่มอีก 200 - 200 * 4.2 เจ

และเพื่อให้ความร้อน 200 กรัมคูณ (70 0 -20 0) จะใช้เวลาเพิ่มอีก (70-20) - 200 * (70-20) * 4.2 J

แทนที่ข้อมูลเราจะได้ Q = 200 * 50 * 4.2 J = 42000 J

ให้เราเขียนสูตรผลลัพธ์ในรูปของปริมาณที่สอดคล้องกัน

4. อะไรเป็นตัวกำหนดปริมาณความร้อนที่ร่างกายได้รับเมื่อถูกความร้อน?

โปรดทราบว่าปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนให้กับร่างกายนั้นแปรผันตามมวลของร่างกายและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ,

มีกระบอกสูบสองกระบอกที่มีมวลเท่ากัน: เหล็กและทองเหลือง จำเป็นต้องใช้ความร้อนในปริมาณเท่ากันเพื่อให้ความร้อนกับจำนวนองศาเท่ากันหรือไม่? ทำไม

ต้องใช้ความร้อนจำนวนเท่าใดในการให้ความร้อนน้ำ 250 กรัมจาก 20 o ถึง 60 0 C

แคลอรี่และจูลมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?

แคลอรี่คือปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้น้ำ 1 กรัมร้อนขึ้น 1 องศา

1 แคล = 4.19 = 4.2 เจ

1kcal=1,000cal

1kcal=4190J=4200J

3. การแก้ปัญหา 28 นาที

หากวางกระบอกตะกั่ว ดีบุก และเหล็กน้ำหนัก 1 กิโลกรัมที่ให้ความร้อนในน้ำเดือดบนน้ำแข็ง กระบอกเหล่านั้นจะเย็นลงและน้ำแข็งบางส่วนที่อยู่ด้านล่างจะละลาย พลังงานภายในของกระบอกสูบจะเปลี่ยนไปอย่างไร? มันจะละลายภายใต้กระบอกไหน? น้ำแข็งมากขึ้น, อันไหน – น้อยกว่า?

หินอุ่นหนัก 5 กก. เมื่อทำให้น้ำเย็นลง 1 องศา มันจะถ่ายเทพลังงาน 2.1 กิโลจูลไป ความจุความร้อนจำเพาะของหินคือเท่าไร?

เมื่อทำให้สิ่วแข็งขึ้น ขั้นแรกให้ความร้อนที่ 650 0 จากนั้นลดลงในน้ำมันซึ่งจะเย็นลงที่ 50 0 C ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาจำนวนเท่าใดหากมวลของมันคือ 500 กรัม

ใช้ความร้อนเท่าใดในการทำความร้อนเหล็กเปล่าสำหรับเพลาข้อเหวี่ยงคอมเพรสเซอร์ที่มีน้ำหนัก 35 กก. จาก 20 0 ถึง 1220 0 C

ทำงานอิสระ

การถ่ายเทความร้อนประเภทใด?

นักเรียนกรอกตาราง

อากาศในห้องได้รับความร้อนผ่านผนัง
ผ่าน เปิดหน้าต่างซึ่งมีอากาศอุ่นเข้ามา
ผ่านกระจกที่เปิดรับแสงอาทิตย์
โลกได้รับความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์
ของเหลวถูกทำให้ร้อนบนเตา
ช้อนเหล็กได้รับความร้อนจากชา
อากาศได้รับความร้อนจากเทียน
ก๊าซเคลื่อนที่ใกล้กับชิ้นส่วนที่กำเนิดเชื้อเพลิงของเครื่องจักร
การทำความร้อนลำกล้องปืนกล
ต้มนม.

5. การบ้าน: Peryshkin A.V. “ฟิสิกส์ 8” § §7, 8; การรวบรวมปัญหา 7-8 Lukashik V.I. หมายเลข 778-780, 792,793 2 นาที

เมื่อเราพูดถึงวิธีการทำความร้อนในบ้าน ทางเลือกในการลดการรั่วไหลของความร้อน เราต้องเข้าใจว่าความร้อนคืออะไร วัดเป็นหน่วยใด ถ่ายโอนอย่างไร และสูญเสียความร้อนอย่างไร หน้านี้จะให้ข้อมูลพื้นฐานจากหลักสูตรฟิสิกส์ที่จำเป็นในการพิจารณาประเด็นข้างต้นทั้งหมด

ความร้อนเป็นวิธีหนึ่งในการถ่ายโอนพลังงาน

พลังงานที่ร่างกายได้รับหรือสูญเสียไปในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมเรียกว่าปริมาณความร้อนหรือความร้อนเพียงอย่างเดียว

ในแง่ที่เข้มงวด ความร้อนเป็นวิธีหนึ่งในการถ่ายโอนพลังงานและ ความหมายทางกายภาพมีเพียงปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังระบบ แต่คำว่า "ความร้อน" รวมอยู่ในแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับเช่นการไหลของความร้อน ความจุความร้อน ความร้อนของการเปลี่ยนเฟส ความร้อน ปฏิกิริยาเคมีการนำความร้อน เป็นต้น ดังนั้น ในกรณีที่การใช้คำดังกล่าวไม่ทำให้เข้าใจผิด แนวคิดของ "ความร้อน" และ "ปริมาณความร้อน" จึงมีความหมายเหมือนกัน อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดเหล่านี้สามารถใช้ได้ก็ต่อเมื่อได้รับเท่านั้น คำจำกัดความที่แม่นยำและไม่ว่าในกรณีใด "ปริมาณความร้อน" ก็ถือเป็นหนึ่งในแนวคิดเริ่มต้นที่ไม่ต้องมีคำจำกัดความได้ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด ควรเข้าใจแนวคิดเรื่อง "ความร้อน" อย่างแม่นยำว่าเป็นวิธีการถ่ายโอนพลังงาน และปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนโดยวิธีนี้จะแสดงด้วยแนวคิด "ปริมาณความร้อน" ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยงคำว่า "พลังงานความร้อน"

ความร้อนเป็นส่วนจลน์ของพลังงานภายในของสารซึ่งกำหนดโดยการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายอย่างรุนแรงของโมเลกุลและอะตอมที่ประกอบด้วยสารนี้ อุณหภูมิเป็นตัววัดความเข้มของการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ปริมาณความร้อนที่ร่างกายครอบครองที่อุณหภูมิที่กำหนดนั้นขึ้นอยู่กับมวลของมัน ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิเดียวกัน น้ำหนึ่งถ้วยใหญ่จะมีความร้อนมากกว่าน้ำเล็กและมีถังน้ำหนึ่งถัง น้ำเย็นอาจมีมากกว่าในถ้วย น้ำร้อน(แม้ว่าอุณหภูมิของน้ำในถังจะต่ำกว่าก็ตาม)

ความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน ดังนั้นจึงต้องวัดเป็นหน่วยพลังงาน หน่วย SI ของพลังงานคือจูล (J) คุณสามารถใช้หน่วยปริมาณความร้อนที่ไม่เป็นระบบได้ - แคลอรี่: แคลอรี่สากลเท่ากับ 4.1868 J

การแลกเปลี่ยนความร้อนและการถ่ายเทความร้อน

การถ่ายเทความร้อนเป็นกระบวนการถ่ายเทความร้อนภายในร่างกายหรือจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสาร ความแตกต่างของอุณหภูมิ และเป็นไปตามกฎธรรมชาติที่ทดลองสร้างขึ้น ในการสร้างระบบทำความร้อนหรือความเย็น เครื่องยนต์ต่างๆ โรงไฟฟ้า และระบบฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ คุณจำเป็นต้องรู้หลักการถ่ายเทความร้อน ในบางกรณีการแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ (ฉนวนกันความร้อนของเตาถลุง ยานอวกาศฯลฯ) ในขณะที่บางรายการก็ควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ( หม้อไอน้ำ,เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน,เครื่องครัว) การถ่ายเทความร้อนมีสามประเภทหลัก: การนำ การพา และการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี

การนำความร้อน

หากมีอุณหภูมิภายในร่างกายแตกต่างกัน พลังงานความร้อนจะเคลื่อนจากส่วนที่ร้อนกว่าของร่างกายไปยังส่วนที่เย็นกว่า การถ่ายเทความร้อนประเภทนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวของความร้อนและการชนกันของโมเลกุล เรียกว่าการนำความร้อน ค่าการนำความร้อนของแท่งประเมินตามค่า การไหลของความร้อนซึ่งขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน พื้นที่หน้าตัดที่ความร้อนถูกถ่ายเท และการไล่ระดับอุณหภูมิ (อัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิที่ปลายแท่งกับระยะห่างระหว่างพวกเขา) หน่วยการไหลของความร้อนคือวัตต์

การนำความร้อนของสารและวัสดุบางชนิด
สารและวัสดุ การนำความร้อน, W/(m^2*K)
โลหะ
อะลูมิเนียม _______205
สีบรอนซ์ _____________________105
ทังสเตน _______159
เหล็ก ______________________________67
ทองแดง _______________________389
นิกเกิล ______________________________58
ลีด ______________________________35
สังกะสี _______________________113
วัสดุอื่นๆ
แร่ใยหิน ___________0.08
คอนกรีต _________________________________0.59
อากาศ ___________0.024
ข้างลง (หลวม) ______0.008
ไม้ (วอลนัท) ________________0.209
ขี้เลื่อย _______________________0.059
ยาง (ฟองน้ำ) ____________0.038
แก้ว _________0.75

การพาความร้อน

การพาความร้อนคือการแลกเปลี่ยนความร้อนเนื่องจากการเคลื่อนตัวของมวลอากาศหรือของเหลว เมื่อความร้อนถูกส่งไปยังของเหลวหรือก๊าซ ความเข้มของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้น และเป็นผลให้ความดันเพิ่มขึ้น หากของเหลวหรือก๊าซไม่ได้จำกัดปริมาตร ก็จะขยายตัว ความหนาแน่นของของเหลว (ก๊าซ) ในท้องถิ่นจะน้อยลง และด้วยแรงลอยตัว (อาร์คิมีดีน) ส่วนที่ร้อนของตัวกลางจึงเคลื่อนขึ้นด้านบน (ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอากาศอุ่นในห้องจึงลอยขึ้นจากเครื่องทำความร้อนถึงเพดาน) ใน กรณีง่ายๆการไหลของของไหลผ่านท่อหรือการไหลรอบพื้นผิวเรียบ สามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนได้ในทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม ยังไม่สามารถหาวิธีแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์สำหรับปัญหาการพาความร้อนสำหรับการไหลเชี่ยวของตัวกลางได้

การแผ่รังสีความร้อน

การถ่ายเทความร้อนประเภทที่สาม - การถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี - แตกต่างจากการนำความร้อนและการพาความร้อนซึ่งในกรณีนี้ความร้อนสามารถถ่ายโอนผ่านสุญญากาศได้ ความคล้ายคลึงกับวิธีการถ่ายเทความร้อนแบบอื่นคือเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิด้วย การแผ่รังสีความร้อนเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง

ดวงอาทิตย์เป็นตัวปล่อยพลังงานความร้อนอันทรงพลัง มันทำให้โลกร้อนขึ้นแม้ในระยะทาง 150 ล้านกิโลเมตร ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 1.37 วัตต์/ตารางเมตร

อัตราการถ่ายเทความร้อนโดยการนำและการพาความร้อนเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิ และฟลักซ์ความร้อนจากการแผ่รังสีเป็นสัดส่วนกับยกกำลังที่สี่ของอุณหภูมิ

ความจุความร้อน

สารต่างชนิดกันมีความสามารถกักเก็บความร้อนต่างกัน ขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลและความหนาแน่น ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของมวลต่อหน่วยของสารขึ้นหนึ่งองศา (1 °C หรือ 1 K) เรียกว่าความจุความร้อนจำเพาะของสาร ความจุความร้อนวัดเป็น J/(kg · K)

โดยทั่วไปจะแยกความแตกต่างระหว่างความจุความร้อนที่ปริมาตรคงที่ ( ซี วี) และความจุความร้อนที่ความดันคงที่ ( กับพี) หากในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน ปริมาตรของร่างกายหรือความดันตามลำดับจะคงที่ ตัวอย่างเช่น หากต้องการให้อากาศหนึ่งกรัมในบอลลูนร้อนขึ้น 1 เคลวิน จำเป็นต้องใช้ความร้อนมากกว่าการทำความร้อนแบบเดียวกันในภาชนะที่ปิดสนิทซึ่งมีผนังแข็ง เนื่องจากส่วนหนึ่งของพลังงานที่ให้ไป บอลลูนใช้ในการขยายอากาศ ไม่ใช่การทำความร้อน เมื่อได้รับความร้อนที่ความดันคงที่ ความร้อนส่วนหนึ่งจะถูกนำมาใช้เพื่อทำให้เกิดการขยายตัวของร่างกาย และส่วนหนึ่งจะใช้เพื่อเพิ่มพลังงานภายใน ในขณะที่เมื่อได้รับความร้อนที่ปริมาตรคงที่ ความร้อนทั้งหมดจะถูกใช้ในการเพิ่มพลังงานภายใน เนื่องจากสิ่งนี้ เอสอาร์มากกว่าเสมอ ซี วี- ในของเหลวและของแข็งความแตกต่างระหว่าง เอสอาร์และ ซี วีค่อนข้างเล็ก

เครื่องระบายความร้อน

เครื่องยนต์ความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่แปลงความร้อนเป็น งานที่มีประโยชน์- ตัวอย่างของเครื่องจักรดังกล่าว ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ กังหัน ไอน้ำ น้ำมันเบนซิน และ เครื่องยนต์ไอพ่น- เครื่องยนต์ความร้อนที่มีชื่อเสียงที่สุดอย่างหนึ่งคือกังหันไอน้ำซึ่งใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสมัยใหม่ แผนภาพแบบง่ายของโรงไฟฟ้าดังกล่าวแสดงในรูปที่ 1

ข้าว. 1. แผนภาพแบบง่ายของโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล

สารทำงาน - น้ำ - จะถูกแปลงเป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่งในหม้อต้มไอน้ำ ซึ่งได้รับความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ) ไอน้ำ แรงดันสูงหมุนเพลาของกังหันไอน้ำซึ่งขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า ไอน้ำไอเสียจะควบแน่นเมื่อระบายความร้อนด้วยน้ำไหล ซึ่งดูดซับความร้อนบางส่วนไว้ จากนั้น น้ำจะถูกส่งไปยังหอทำความเย็น ซึ่งเป็นจุดที่ความร้อนส่วนหนึ่งถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ คอนเดนเสทจะถูกส่งกลับไปยังหม้อต้มไอน้ำโดยใช้ปั๊ม และทำซ้ำทั้งรอบ

อีกตัวอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ความร้อนคือตู้เย็นในครัวเรือนซึ่งแผนภาพแสดงในรูปที่ 1 2.

ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศในครัวเรือน พลังงานที่ใช้ในการจัดหาจะจ่ายจากภายนอก คอมเพรสเซอร์จะเพิ่มอุณหภูมิและความดันของสารทำงานของตู้เย็น - ฟรีออน, แอมโมเนียหรือคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซร้อนยวดยิ่งจะถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์ ซึ่งจะเย็นตัวลงและควบแน่นเพื่อระบายความร้อนออกไป สิ่งแวดล้อม- ของเหลวที่ออกจากท่อคอนเดนเซอร์จะผ่านวาล์วควบคุมปริมาณเข้าไปในเครื่องระเหยและส่วนหนึ่งของมันจะระเหยซึ่งมาพร้อมกับอุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็ว เครื่องระเหยจะรับความร้อนจากห้องตู้เย็นซึ่งจะทำให้สารทำงานในท่อร้อนขึ้น ของเหลวนี้จะถูกส่งโดยคอมเพรสเซอร์ไปยังคอนเดนเซอร์ และวงจรจะเกิดซ้ำอีกครั้ง

พลังงานภายในของร่างกายสามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากการทำงานของแรงภายนอก เพื่อระบุลักษณะการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในระหว่างการถ่ายเทความร้อน จึงมีการแนะนำปริมาณที่เรียกว่าปริมาณความร้อนและแทนด้วย Q

ในระบบสากล หน่วยของความร้อน เช่นเดียวกับงานและพลังงานคือจูล: = = = 1 J

ในทางปฏิบัติ บางครั้งมีการใช้หน่วยปริมาณความร้อนที่ไม่เป็นระบบซึ่งก็คือแคลอรี่ 1 แคลอรี่ = 4.2 เจ

ควรสังเกตว่าคำว่า "ปริมาณความร้อน" เป็นเรื่องที่น่าเสียดาย ได้รับการแนะนำในช่วงเวลาที่เชื่อกันว่าร่างกายมีของเหลวที่ไม่มีน้ำหนักและเข้าใจยาก - แคลอรี่ กระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าแคลอรี่ที่ไหลจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งจะพาความร้อนจำนวนหนึ่งไปด้วย ตอนนี้เมื่อรู้พื้นฐานของทฤษฎีโมเลกุล - จลนศาสตร์ของโครงสร้างของสสารเราเข้าใจแล้วว่าไม่มีแคลอรี่ในร่างกายกลไกในการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของร่างกายนั้นแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม พลังของประเพณีนั้นยิ่งใหญ่ และเรายังคงใช้คำที่นำเสนอบนพื้นฐานของแนวคิดที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับธรรมชาติของความร้อน ในขณะเดียวกัน เมื่อเข้าใจธรรมชาติของการถ่ายเทความร้อนแล้ว เราไม่ควรละเลยความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเรื่องนี้โดยสิ้นเชิง ในทางตรงกันข้ามโดยการเปรียบเทียบระหว่างการไหลของความร้อนและการไหลของของเหลวสมมุติของแคลอรี่ปริมาณความร้อนและปริมาณแคลอรี่เมื่อแก้ไขปัญหาบางประเภทก็เป็นไปได้ที่จะเห็นภาพกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่และถูกต้อง แก้ปัญหา ในท้ายที่สุด สมการที่ถูกต้องที่อธิบายกระบวนการถ่ายเทความร้อนครั้งหนึ่งเคยได้รับมาบนพื้นฐานของแนวคิดที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับแคลอรี่ในฐานะตัวพาความร้อน

ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการที่อาจเกิดขึ้นจากการแลกเปลี่ยนความร้อน

เทน้ำลงในหลอดทดลองแล้วปิดด้วยจุกปิด เราแขวนหลอดทดลองจากแท่งที่ยึดอยู่กับขาตั้งและวางเปลวไฟไว้ข้างใต้ หลอดทดลองได้รับความร้อนจำนวนหนึ่งจากเปลวไฟและอุณหภูมิของของเหลวในนั้นจะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พลังงานภายในของของเหลวจะเพิ่มขึ้น กระบวนการกลายเป็นไออย่างเข้มข้นเกิดขึ้น ไอของเหลวขยายตัวทำให้ งานเครื่องกลโดยการดันจุกออกจากหลอดทดลอง

เรามาทำการทดลองอีกครั้งด้วยแบบจำลองปืนใหญ่ที่ทำจากท่อทองเหลืองซึ่งติดตั้งอยู่บนรถเข็น ด้านหนึ่งท่อปิดอย่างแน่นหนาด้วยปลั๊กกำมะถันซึ่งมีหมุดลอดผ่าน สายไฟถูกบัดกรีเข้ากับพินและท่อซึ่งสิ้นสุดที่ขั้วต่อซึ่งสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าจากเครือข่ายไฟส่องสว่างได้ โมเดลปืนใหญ่จึงเป็นหม้อต้มน้ำไฟฟ้าประเภทหนึ่ง

เทน้ำลงในลำกล้องปืนใหญ่แล้วปิดท่อด้วยจุกยาง มาเชื่อมต่อปืนกับแหล่งพลังงานกัน กระแสไฟฟ้าผ่านน้ำทำให้ร้อน น้ำเดือดซึ่งทำให้เกิดไอน้ำเข้มข้น แรงดันไอน้ำเพิ่มขึ้น และในที่สุด ไอน้ำก็ทำหน้าที่ดันปลั๊กออกจากกระบอกปืน

เนื่องจากการหดตัว ปืนจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการดีดปลั๊กออก

ประสบการณ์ทั้งสองจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียวกันโดยสถานการณ์ต่อไปนี้ ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนของของเหลว ในรูปแบบต่างๆอุณหภูมิของของเหลวและดังนั้นพลังงานภายในจึงเพิ่มขึ้น เพื่อให้ของเหลวเดือดและระเหยอย่างเข้มข้นจำเป็นต้องให้ความร้อนต่อไป

ไอของเหลวเนื่องจากพลังงานภายในทำให้เกิดงานทางกล

เราตรวจสอบการขึ้นต่อกันของปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนร่างกายกับมวลของมัน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และประเภทของสสาร เพื่อศึกษาการพึ่งพาเหล่านี้ เราจะใช้น้ำและน้ำมัน (ในการวัดอุณหภูมิในการทดลอง จะใช้เทอร์โมมิเตอร์ไฟฟ้าที่ทำจากเทอร์โมคัปเปิ้ลเชื่อมต่อกับมิเรอร์กัลวาโนมิเตอร์ โดยวางหัวต่อเทอร์โมคัปเปิลด้านหนึ่งลงในภาชนะที่มีน้ำเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิคงที่ ส่วนหัวต่อเทอร์โมคัปเปิลอีกอันจะวัดอุณหภูมิของของเหลว อยู่ระหว่างการศึกษา)

ประสบการณ์ประกอบด้วยสามชุด ในชุดแรก สำหรับมวลคงที่ของของเหลวเฉพาะ (ในกรณีของเราคือน้ำ) จะมีการศึกษาการพึ่งพาปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เราจะตัดสินปริมาณความร้อนที่ได้รับจากของเหลวจากเครื่องทำความร้อน (เตาไฟฟ้า) ด้วยเวลาในการทำความร้อนโดยสมมติว่ามีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนโดยตรงระหว่างกัน เพื่อให้ผลลัพธ์ของการทดลองสอดคล้องกับสมมติฐานนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความร้อนคงที่ไหลจากเตาไฟฟ้าไปยังตัวทำความร้อน ในการทำเช่นนี้ เตาไฟฟ้าถูกเปิดไว้ล่วงหน้า เพื่อว่าเมื่อเริ่มการทดลอง อุณหภูมิของพื้นผิวจะหยุดเปลี่ยนแปลง เพื่อให้ความร้อนของเหลวสม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างการทดลอง เราจะคนโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลเอง เราจะบันทึกการอ่านเทอร์โมมิเตอร์เป็นระยะๆ จนกว่าจุดไฟจะถึงขอบของเครื่องชั่ง

ให้เราสรุป: มีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนโดยตรงระหว่างปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนให้กับร่างกายและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ในการทดลองชุดที่สอง เราจะเปรียบเทียบปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ของเหลวที่เหมือนกันซึ่งมีมวลต่างกัน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปในปริมาณเท่ากัน

เพื่อความสะดวกในการเปรียบเทียบค่าที่ได้รับ มวลของน้ำสำหรับการทดลองครั้งที่สองจะน้อยกว่าการทดลองครั้งแรกถึง 2 เท่า

เราจะบันทึกการอ่านเทอร์โมมิเตอร์อีกครั้งเป็นระยะๆ

เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการทดลองครั้งแรกและครั้งที่สองสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้

ในการทดลองชุดที่สาม เราจะเปรียบเทียบปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนของเหลวต่างๆ ที่มีมวลเท่ากัน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปในปริมาณเท่ากัน

เราจะให้น้ำมันร้อนบนเตาไฟฟ้าซึ่งมีมวลเท่ากับมวลน้ำในการทดลองครั้งแรก เราจะบันทึกการอ่านเทอร์โมมิเตอร์เป็นระยะๆ

ผลการทดลองยืนยันข้อสรุปว่าปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนในร่างกายนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและยังบ่งชี้ถึงการพึ่งพาปริมาณความร้อนนี้กับประเภทของสาร

เนื่องจากการทดลองใช้น้ำมันซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ และการทำความร้อนน้ำมันถึงอุณหภูมิหนึ่งซึ่งต้องใช้ความร้อนน้อยกว่าการทำความร้อนด้วยน้ำ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนให้กับร่างกายนั้นขึ้นอยู่กับ ความหนาแน่น.

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ เราจะให้ความร้อนน้ำ พาราฟิน และทองแดงในปริมาณเท่ากันพร้อมกันบนเครื่องทำความร้อนพลังงานคงที่

หลังจากนั้นอุณหภูมิของทองแดงจะอยู่ที่ประมาณ 10 เท่า และพาราฟินจะสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำประมาณ 2 เท่า

แต่ทองแดงมีความหนาแน่นสูงกว่าและพาราฟินมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าปริมาณที่แสดงอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารซึ่งร่างกายเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นไม่ใช่ความหนาแน่น ปริมาณนี้เรียกว่าความจุความร้อนจำเพาะของสารและเขียนแทนด้วยตัวอักษร c

มีการใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อเปรียบเทียบความจุความร้อนจำเพาะของสารต่างๆ อุปกรณ์ประกอบด้วยชั้นวางที่ติดแผ่นพาราฟินบาง ๆ และแถบที่มีแท่งทะลุผ่าน กระบอกอลูมิเนียม เหล็ก และทองเหลืองที่มีมวลเท่ากันจะถูกยึดไว้ที่ปลายแท่ง

ให้ความร้อนแก่กระบอกสูบให้มีอุณหภูมิเท่ากันโดยจุ่มลงในภาชนะที่มีน้ำตั้งบนเตาร้อน เรายึดกระบอกร้อนเข้ากับชั้นวางแล้วปลดออกจากตัวยึด กระบอกสูบสัมผัสกับแผ่นพาราฟินพร้อมกันและเริ่มที่จะจมลงไปเมื่อพาราฟินละลาย ความลึกของการแช่กระบอกสูบที่มีมวลเท่ากันลงในแผ่นพาราฟินเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตามปริมาณที่เท่ากันจะแตกต่างกัน

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าความจุความร้อนจำเพาะของอลูมิเนียม เหล็ก และทองเหลืองแตกต่างกัน

หลังจากดำเนินการทดลองที่เหมาะสมกับการละลายของของแข็ง การกลายเป็นไอของของเหลว และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง เราจึงได้รับการพึ่งพาเชิงปริมาณดังต่อไปนี้

เพื่อให้ได้หน่วยของปริมาณเฉพาะจะต้องแสดงจากสูตรที่เกี่ยวข้องและในนิพจน์ผลลัพธ์ให้แทนที่หน่วยความร้อน - 1 J มวล - 1 กก. และสำหรับความจุความร้อนจำเพาะ - 1 K

เราได้หน่วยต่อไปนี้: ความจุความร้อนจำเพาะ – 1 J/kg·K, ความร้อนจำเพาะอื่นๆ: 1 J/kg