Свойства кипящей воды (h3O) при температурах от 100 до 300 °C до парообразования. Давление насыщенных паров. Плотность. Удельная энтальпия. Теплоемкость. Объемная теплоемкость. Динамическая вязкость.

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Свойства рабочих сред / / Вода, лед и снег  / / Свойства кипящей воды (h3O) при температурах от 100 до 300 °C до парообразования. Давление насыщенных паров. Плотность. Удельная энтальпия. Теплоемкость. Объемная теплоемкость. Динамическая вязкость. Свойства кипящей воды (h3O) при температурах от 100 до 300 °C до парообразования. Давление насыщенных паров. Плотность. Удельная энтальпия. Теплоемкость. Объемная теплоемкость. Динамическая вязкость. Температура (Точка кипения/ конденсации) Давление насыщенных паров Плотность Удельная энтальпия. Теплоемкость Объемная теплоемкость Динамическая вязкость °C бар кг/м3 кДж/ кг кКал/ кг кДж/ (кг*°C(=К)) кКал/ (кг*°C(=К)) кДж/ (м3 *°C(=К) кКал/ (м3 *°C(=К) кг/(м*с) 100. 00 1.013 958.05 419.06 100.09 4.194 1.007 4038.82 964.656 0.000282 101.00 1.050 957.33 423.28 101.10 4. 195 1.007 4036.92 964.201 0.000279 102.00 1.088 956.60 427.50 102.11 4.196 1.007 4035.01 963.747 0.000276 103. 00 1.127 955.87 431.73 103.12 4.197 1.008 4033.12 963.293 0.000273 104.00 1.167 955.13 435.95 104.12 4. 198 1.008 4031.22 962.841 0.000271 105.00 1.208 954.39 440.17 105.13 4.199 1.008 4029.33 962.390 0.000268 106. 00 1.250 953.65 444.40 106.14 4.200 1.009 4027.45 961.940 0.000265 107.00 1.294 952.90 448.63 107.15 4. 201 1.009 4025.57 961.491 0.000263 108.00 1.339 952.14 452.85 108.16 4.202 1.009 4023.69 961.043 0.000260 109. 00 1.385 951.38 457.08 109.17 4.203 1.010 4021.82 960.596 0.000257 110.00 1.433 950.62 461.32 110.18 4. 204 1.010 4019.96 960.150 0.000255 111.00 1.481 949.85 465.55 111.19 4.205 1.010 4018.10 959.706 0.000252 112. 00 1.532 949.08 469.78 112.21 4.206 1.011 4016.24 959.263 0.000250 113.00 1.583 948.31 474.02 113.22 4. 207 1.011 4014.39 958.822 0.000248 114.00 1.636 947.53 478.26 114.23 4.209 1.011 4012.55 958.382 0.000245 115. 00 1.691 946.74 482.50 115.24 4.210 1.012 4010.72 957.943 0.000243 116.00 1.746 945.95 486.74 116.26 4. 211 1.012 4008.88 957.506 0.000241 117.00 1.804 945.16 490.98 117.27 4.212 1.013 4007.06 957.070 0.000239 118. 00 1.863 944.37 495.23 118.28 4.214 1.013 4005.24 956.636 0.000236 119.00 1.923 943.57 499.47 119.30 4. 215 1.013 4003.43 956.203 0.000234 120.00 1.985 942.76 503.72 120.31 4.216 1.014 4001.63 955.772 0.000232 121. 00 2.049 941.95 507.97 121.33 4.217 1.014 3999.83 955.342 0.000230 122.00 2.114 941.14 512.22 122.34 4. 219 1.015 3998.04 954.914 0.000228 123.00 2.182 940.32 516.47 123.36 4.220 1.015 3996.25 954.488 0.000226 124. 00 2.250 939.50 520.73 124.37 4.222 1.016 3994.47 954.063 0.000224 125.00 2.321 938.67 524.99 125.39 4. 223 1.016 3992.70 953.641 0.000222 126.00 2.393 937.84 529.25 126.41 4.225 1.016 3990.94 953.219 0.000220 127. 00 2.467 937.01 533.51 127.43 4.226 1.017 3989.18 952.800 0.000218 128.00 2.543 936.17 537.77 128.44 4. 228 1.017 3987.43 952.382 0.000216 129.00 2.621 935.33 542.04 129.46 4.229 1.018 3985.69 951.966 0.000214 130. 00 2.701 934.48 546.31 130.48 4.231 1.018 3983.96 951.552 0.000213 131.00 2.783 933.63 550.58 131.50 4. 232 1.019 3982.23 951.139 0.000211 132.00 2.867 932.78 554.85 132.52 4.234 1.019 3980.51 950.729 0.000209 133. 00 2.953 931.92 559.12 133.54 4.235 1.020 3978.80 950.320 0.000207 134.00 3.041 931.06 563.40 134.57 4. 237 1.020 3977.10 949.913 0.000206 135.00 3.131 930.19 567.68 135.59 4.239 1.021 3975.40 949.508 0.000204 136. 00 3.223

Водород (h3). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ).

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Свойства рабочих сред / / Водород H2 (хладагент R702)  / / Водород (h3). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ). Водород (h3). Удельная теплоемкость cp . Температурный диапазон 175 / 6000 °K (-98 /+5727 °С ). В таблице ниже приведены значения удельной теплоемкости для газовой фазы h3 в зависимости от температуры. Величины относятся к недиссоциированному состоянию газа. При температурах свыше 1500 °K (1227 °С) диссоциация для водорода становится уже существенным фактором. Удельная теплоемкость, cp кДж/(кг*K) = кДж/(кг*С)   °C °K -98 175 13.12 -73 200 13.53 -48 225 13. 83 -23 250 14.05 2 275 14.20 27 300 14.31 52 325 14.38 77 350 14.43 102 375 14.46 127 400 14.48 177 450 14.50 227 500 14. 51 277 550 14.53 327 600 14.55 377 650 14.57 427 700 14.60 477 750 14.65 527 800 14.71 577 850 14.77 627 900 14.83 677 950 14. 90 727 1000 14.98 777 1050 15.06 827 1100 15.15 877 1150 15.25 927 1200 15.34 977 1250 15.44 1027 1300 15.54 1077 1350 15.65 1127 1400 15. 77 1227 1500 16.02 1327 1600 16.23 1427 1700 16.44 1527 1800 16.64 1627 1900 16.83 1727 2000 17.01 1827 2100 17.18 1927 2200 17.35 2027 2300 17. 50 2127 2400 17.65 2227 2500 17.80 2327 2600 17.93 2427 2700 18.06 2527 2800 18.17 2627 2900 18.28 2727 3000 18.39 3227 3500 18.91 3727 4000 19. 39 4227 4500 19.83 4727 5000 20.23 5227 5500 20.61 5727 6000 20.96
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected]	Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Теплоемкость воды — Справочник химика 21

    Метод Бернала и Фаулера и его модификации. Другое направление теоретических работ по энергиям гидратации начинается с исследований Бернала и Фаулера (1933), посвященных природе воды и льда. Как известно, вода обладает рядом аномалии. Ее плотность увеличивается при плавлении и продолжает расти в интервале температур от О до +4° С. При +4° С плотность максимальна и примерно на 10% превышает плотность льда при температ ре плавления. Теплоемкость воды минимальна при +34,5° С в интервале от О до 45° С сжимаемость воды уменьшается с ростом температуры и т. д. [c.60]








    Удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость воды больше теплоемкости ряда других жидкостей. Это значит, что каждый килограмм воды может воспринять большее количество тепла и такое же количество может выделить. [c.290]

    С увеличением температуры воды до 100° С удельная теплоемкость ее практически не меняется и равна, приблизительно, Ср= = 1 ккал кг°С. Начиная с температуры 100° С удельная теплоемкость воды с повышением температуры постепенно возрастает (см. таблицу). [c.290]

    Найдем это отношение при следующих данных объемные теплоемкости-воды рСр = = 4,19 Дж/(см °С), водонасыщенного песчаника = 1,93 Дж/(см -°С) т = 0,2 отношение вязкостей т о = Т1з/г = 0,1 = 0,55 / (5 ) = 2,2 (примерные значения из графика на рис. 8.3). Тогда из (10.63) находим, что г /г , = 0,467, т.е. тепловой фронт отстает от водяного фронта примерно в 2 раза при заданных значениях параметров. [c.326]

    Р е ш е и и е. Для нагрева 500 мл воды от 20° до 80° С требуется тепла (теплоемкость воды равна 1,0)  [c.257]

    При решении уравнения (VI. 19) относительно см сделаны следующие допущения теплоемкость воздуха при впрыскивании воды и без впрыскивания примерно одинакова, т. е. с р = ср=0,24 ккал/кг °С, а теплоемкость воды Срш=0,465 ккал/кг-°С  [c.138]

    Решение. При растворении взятого количества соли образуется довольно разбавленный раствор, удельную теплоемкость которого (с) можно принять равной удельной теплоемкости воды, т. е. 4,18 Дж/(г-К). Общая масса раствора (т) равна 243 г. По понижению температуры (АО находим количество поглощенной теплоты  [c.116]

    Одним из характеристических свойств вещества является его удельная теплоемкость, или количество теплоты, необходимое для нагрева 1 грамма этого вещества на 1 градус Цельсия. Удельная теплоемкость воды равна [c.204]

    Заметьте, что если q измеряется в калориях, то удельная теплоемкость воды должна иметь размерность кал г °С . Поскольку для воды с = [c.240]

    Вода уникальна по своей роли в формировании климата Земли. В частности, это обусловлено ее очень высокой теплоемкостью. Вода медленно нагре- [c.400]

    Почему грелку лучше заполнять водой (теплоемкость воды 4,2 Дж/г °С), а не спиртом (теплоемкость 2,6 Дж/г»°С)  [c.401]

    Положительное значение избыточной теплоемкости при температурах ниже 55°С (см. рис. 3.11) означает повышенную теплоемкость воды в гидратной оболочке по сравнению с чистой водой. Это согласуется с представлением о том, что вблизи алифатических групп повышена доля

Чему равна удельная теплоемкость

☰

Удельная теплоемкость является характеристикой вещества. То есть у разных веществ она различна. Кроме того, одно и то же вещество, но в разных агрегатных состояниях обладает разной удельной теплоемкостью. Таким образом, правильно говорить об удельной теплоемкости вещества (удельная теплоемкость воды, удельная теплоемкость золота, удельная теплоемкость древесины и т. д.).

Удельная теплоемкость конкретного вещества показывает, сколько тепла (Q) надо ему передать, чтобы нагреть 1 килограмм этого вещества на 1 градус Цельсия. Удельную теплоемкость обозначают латинской буквой c. То есть, c = Q/mt. Учитывая, что t и m равны единице (1 кг и 1 °C), то удельная теплоемкость численно равна количеству теплоты.

Однако теплота и удельная теплоемкость имеют разные единицы измерения. Теплота (Q) в системе Си измеряется в Джоулях (Дж). А удельная теплоемкость — в Джоулях, деленных на килограмм, умноженный на градус Цельсия: Дж/(кг · °C).

Если удельная теплоемкость какого-то вещества равна, например, 390 Дж/(кг · °C), то это значит, что если 1 кг этого вещества нагреется на 1 °C, то оно поглотит 390 Дж тепла. Или, другими словами, чтобы нагреть 1 кг этого вещества на 1 °C, ему надо передать 390 Дж тепла. Или, если 1 кг этого вещества охладится на 1 °C, то оно отдаст 390 Дж тепла.

Если же на 1 °C нагревается не 1, а 2 кг вещества, то ему надо передать в два раза больше тепла. Так для примера выше это уже будет 780 Дж. То же самое будет, если нагреть на 2 °C 1 кг вещества.

Удельная теплоемкость вещества не зависит от его начальной температуры. То есть если например, жидкая вода имеет удельную теплоемкость 4200 Дж/(кг · °C), то нагревание на 1 °C хоть двадцатиградусной, хоть девяностоградусной воды одинаково потребует 4200 Дж тепла на 1 кг.

А вот лед имеет удельную теплоемкость отличную от жидкой воды, почти в два раза меньше. Однако, чтобы и его нагреть на 1 °C потребуется одинаковое количество теплоты на 1 кг, независимо от его начальной температуры.

Удельная теплоемкость также не зависит от формы тела, которое изготовлено из данного вещества. Стальной брусок и стальной лист, имеющие одинаковую массу, потребуют одинаковое количество теплоты для нагревания их на одинаковое количество градусов. Другое дело, что при этом следует пренебречь обменом теплом с окружающей средой. У листа поверхность больше, чем у бруска, а значит, лист больше отдает тепла, и поэтому быстрее будет остывать. Но в идеальных условиях (когда можно пренебречь потерей тепла) форма тела не играет роли. Поэтому говорят, что удельная теплоемкость — это характеристика вещества, но не тела.

Итак, удельная теплоемкость у разных веществ различна. Это значит, что если даны различные вещества одинаковой массы и с одинаковой температурой, то чтобы нагреть их до другой температуры, им надо передать разное количество тепла. Например, килограмму меди потребуется тепла примерно в 10 раз меньше, чем воде. То есть у меди удельная теплоемкость примерно в 10 раз меньше, чем у воды. Можно сказать, что в «медь помещается меньше тепла».

Количество теплоты, которое надо передать телу, чтобы нагреть его от одной температуры до другой, находят по следующей формуле:

Q = cm(t_к – t_н)

Здесь t_к и t_н — конечная и начальная температуры, m — масса вещества, c — его удельная теплоемкость. Удельную теплоемкость обычно берут из таблиц. Из этой формулы можно выразить удельную теплоемкость:

c = Q/(m(t_к – t_н))

Теплоемкость воды и пара. Определение и применение :: SYL.ru

Сегодня расскажем о том, что такое теплоемкость (воды в том числе), каких видов она бывает и где используется этот физический термин. Также покажем, насколько полезно значение этой величины для воды и пара, зачем нужно ее знать и как она влияет на нашу повседневную жизнь.

Понятие теплоемкости

Эта физическая величина настолько часто используется в окружающем мире и науке, что прежде всего надо рассказать о ней. Самое первое определение потребует от читателя некоторой подготовленности как минимум в дифференциалах. Итак, теплоемкость тела определяется в физике как отношение приращений бесконечно малого количества теплоты к соответствующему ему бесконечно малому количеству температуры.

Количество теплоты

Что такое температура, так или иначе, понимают почти все. Напомним, что «количество теплоты» – не просто словосочетание, а термин, обозначающий ту энергию, которую тело теряет или приобретает при обмене с окружающей средой. Измеряется эта величина в калориях. Данная единица знакома всем женщинам, которые сидят на диетах. Дорогие дамы, теперь вы знаете, что сжигаете на беговой дорожке и чему равен каждый съеденный (или оставленный на тарелке) кусок еды. Таким образом, любое тело, чья температура изменяется, испытывает увеличение или уменьшение количества теплоты. Соотношение этих величин и есть теплоемкость.

Применение теплоемкости

Однако строгое определение рассматриваемого нами физического понятия достаточно редко используется само по себе. Выше мы говорили, что оно весьма часто применяется в повседневной жизни. Те, кто в школе физику не любили, сейчас, наверное, недоумевают. А мы приподнимем завесу тайны и расскажем, что горячая (и даже холодная) вода в кране и в трубах отопления появляется только благодаря расчетам теплоемкости.

Погодные условия, которые определяют, можно ли уже открыть купальный сезон или пока стоит остаться на берегу, тоже учитывают эту величину. Любой прибор, связанный с нагревом или охлаждением (масляный радиатор, холодильник), все затраты на энергию при приготовлении еды (например, в кафе) или уличного мягкого мороженого оказываются под влиянием этих расчетов. Как можно понять, речь идет о такой величине, как теплоемкость воды. Глупо было бы предполагать, что это делают продавцы и обычные потребители, а вот инженеры, проектировщики, производители все учли и вложили соответствующие параметры в бытовую технику. Однако расчеты теплоемкости используются гораздо шире: в гидротурбинах и производстве цементов, в испытаниях сплавов для самолетов или железнодорожных составов, при строительстве, плавке, охлаждении. Даже исследования космоса опираются на формулы, содержащие эту величину.

Виды теплоемкости

Итак, во всех практических применениях используют относительную или удельную теплоемкость. Она определяется как количество теплоты (заметьте, никаких бесконечно малых величин), необходимое, чтобы нагреть единицу количества вещества на один градус. Градусы по шкале Кельвина и Цельсия совпадают, однако в физике принято называть эту величину в первых единицах. В зависимости от того, как выражается единица количества вещества, различают массовую, объемную и молярную удельную теплоемкости. Напомним, что один моль – это такое количество вещества, которое содержит примерно шесть на десять в двадцать третьей степени молекул. В зависимости от задачи применяется соответствующая теплоемкость, их обозначение в физике различно. Массовая теплоемкость обозначается как С и выражается в Дж/кг*К, объемная – С` (Дж/м³*К), молярная – С_μ (Дж/моль*К).

Идеальный газ

Если решается задача об идеальном газе, то для него выражение другое. Напомним, у этого несуществующего в реальности вещества атомы (или молекулы) не взаимодействуют между собой. Данное качество кардинально меняет любые свойства идеального газа. Поэтому традиционные подходы к расчетам не дадут нужного результата. Идеальный газ нужен как модель для описания электронов в металле, например. Его теплоемкость определяется как число степеней свободы частиц, из которых он состоит.

Агрегатное состояние

Кажется, что для вещества все физические характеристики одинаковы во всех условиях. Но это не так. При переходе в другое агрегатное состояние (при таянии и замерзании льда, при испарении или застывании расплавленного алюминия), эта величина меняется рывком. Таким образом, теплоемкость воды и водяного пара различаются. Как мы увидим ниже, значительно. Эта разница сильно влияет на использование как жидкого, так и газообразного составляющего этого вещества.

Отопление и теплоемкость

Как уже заметил читатель, чаще всего в реальном мире фигурирует теплоемкость воды. Она источник жизни, без нее наше существование невозможно. Она нужна человеку. Поэтому с древних времен до современности всегда стояла задача доставки воды в дома и на производства или поля. Хорошо тем странам, у которых круглый год положительная температура. Древние римляне строили акведуки, чтобы снабжать этим ценным ресурсом свои города. А вот там, где есть зима, этот способ не подошел бы. Лед, как известно, имеет больший удельный объем, чем вода. Это значит, что, замерзая в трубах, она их разрушает вследствие расширения. Таким образом, перед инженерами центрального отопления и доставки горячей и холодной воды в дома стоит задача – как этого избежать.

Теплоемкость воды при учете длины труб даст необходимую температуру, до которой надо нагреть котлы. Однако зимы у нас бывают очень холодными. А при ста градусах Цельсия уже происходит кипение. В данной ситуации на помощь приходит удельная теплоемкость водяного пара. Как уже отмечалось выше, агрегатное состояние меняет эту величину. Ну а в котлах, которые несут нашим домам тепло, находится сильно перегретый пар. Из-за того, что у него высокая температура, он создает невероятное давление, поэтому котлы и ведущие к ним трубы должны быть очень прочными. В данном случае даже маленькая дырочка, совсем небольшая утечка способны привести к взрыву. Теплоемкость воды зависит от температуры, причем нелинейно. То есть для нагревания ее с двадцати до тридцати градусов потребуется другое количество энергии, чем, скажем, со ста пятидесяти до ста шестидесяти.

При любых действиях, которые затрагивают нагревание воды, это стоит учитывать, особенно если речь идет о больших объемах. Теплоемкость пара, как и многие его свойства, зависит от давления. При той же температуре, что и жидкое состояние, газообразное обладает почти в четыре раза меньшей теплоемкостью.

Водяное охлаждение

Выше мы привели много примеров о том, зачем требуется нагревать воду и как при этом необходимо учитывать величину теплоемкости. Однако мы еще не рассказали, что среди всех доступных ресурсов планеты эта жидкость обладает достаточно высоким показателем затраты энергии на нагревание. Данное свойство часто применяется для охлаждения.

Так как теплоемкость воды высока, то она эффективно и быстро заберет излишки энергии. Применяется это на производствах, в высокотехнологичном оборудовании (например, в лазерах). Да и дома мы наверняка знаем, что самый эффективный способ охладить сваренные вкрутую яйца или горячую сковородку – ополоснуть под холодной струей из-под крана.

А принцип действия атомных ядерных реакторов вообще строится на высокой теплоемкости воды. Горячая зона, как уже видно из названия, имеет невероятно высокую температуру. Нагреваясь сама, вода тем самым охлаждает систему, не давая реакции выйти из-под контроля. Таким образом, мы получаем необходимую электроэнергию (нагретый пар вращает турбины), и не происходит катастрофы.

«Решение задач по теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость тела»

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Тема урока. Решение задач по теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость тела»

Тип урока: формирование навыков и умений.

Цель урока: закрепить понятия «количество теплоты», «удельная теплоемкость тела»; формировать умение использовать справочные материалы при работе с учебником.

План урока

Этапы

Время

Приемы и методы

I. Опрос; актуализация опорных знаний

5мин.

Устный опрос; записи на доске

II. Закрепление знаний, формирование умений и навыков

20 мин.

Решения задач; записи на доске и в тетрадях

III. Домашнее задание

5 мин.

Комментарий учителя; записи на доске и в дневниках

Ход урока

I. Проверка домашнего задания; актуализация опорных знаний

Проводятся по вопросам и упражнениям к параграфу учебника. Решения домашних заданий объясняются возле доски.

II. Закрепление знаний, формирование умений и навыков

Для решения в тетрадях и на доске предлагаются следующие задачи.

Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.

Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.

Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой 20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С?

Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?

Задача 5. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей передать количество теплоты, равное 100 Дж? Вместимость стакана 200 см3.

Задача 6. Нагретый камень массой 10 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 4,2 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача 7. Чему равна масса чугунной болванки, если при ее охлаждении от 1115 до 15 °С выделилось 190,08 МДж теплоты?

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

Задачи для работы в группах:

Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.

Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.

Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой 20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С?

Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?

Задача 5. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей передать количество теплоты, равное 100 Дж? Вместимость стакана 200 см3.

Задача 6. Нагретый камень массой 10 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 4,2 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача 7. Чему равна масса чугунной болванки, если при ее охлаждении от 1115 до 15 °С выделилось 190,08 МДж теплоты?

Задачи для работы в группах:

Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.

Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.

Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой 20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С?

Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?

Задача 5. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей передать количество теплоты, равное 100 Дж? Вместимость стакана 200 см3.

Задача 6. Нагретый камень массой 10 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 4,2 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача 7. Чему равна масса чугунной болванки, если при ее охлаждении от 1115 до 15 °С выделилось 190,08 МДж теплоты?

Задачи для работы в группах:

Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.

Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.

Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой 20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С?

Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?

Задача 5. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей передать количество теплоты, равное 100 Дж? Вместимость стакана 200 см3.

Задача 6. Нагретый камень массой 10 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 4,2 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

Задача 7. Чему равна масса чугунной болванки, если при ее охлаждении от 1115 до 15 °С выделилось 190,08 МДж теплоты?

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

III. Домашнее задание

[1]: § 7-9, упр. № 3-4.

Решить такие задачи:

1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания кирпичной печи массой 1,5 т от 20 до 60 °С? (Ответ: 52,8 МДж.)

2. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до кипения, если передать ей 178,5 МДж теплоты? (Ответ: 0,53 кг.)

3. Металлическую деталь массой 200 г нагрели от 20 до 40 °С. Для этого понадобилось 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь? (Ответ: из свинца; c = 140 Дж/(кг·°С)).

Подготовиться к тестированию по теме.

3. Удельная теплоемкость воды высокая

3. У воды как жидкости высокая теплоемкость . Температура воды увеличивается при поглощении тепла и понижается при выделении тепла. Однако температура жидкой воды повышается и понижается медленнее, чем температура большинства других жидкостей. Другими словами, вода поглощает тепло без немедленного повышения температуры. Он также сохраняет свою температуру намного дольше, чем другие вещества.

Такая высокая удельная теплоемкость воды предотвращает резкие изменения температуры и помогает телу поддерживать относительно постоянную температуру.В противном случае растения и другие живые организмы, содержащие большое количество воды, легко станут восприимчивыми к перегреву или недогреву.

Места, прилегающие к водоемам, менее подвержены резким перепадам температуры.

По этой причине места, прилегающие к водоемам, менее подвержены резким перепадам температуры. Точно так же влажная почва медленно нагревается, но сохраняет высокую температуру намного дольше. С сухой почвой все наоборот.

Тепло отличается от температуры, хотя они взаимосвязаны.Как определено в Кембриджском словаре науки и технологий (Walker 1988), в физике «тепло — это энергия в процессе передачи между системой и ее окружением в результате разницы температур», в то время как «температура — это мера того, являются ли две системы относительными. горячие или холодные по отношению друг к другу ».

Повышение температуры 1 грамма жидкой воды на 1 ° C при давлении 1 атм требует затрат 1 калории тепловой энергии. Это (1 кал / г · град) — удельная теплоемкость воды как жидкости или удельная теплоемкость жидкой воды.Одна калория = 4,184 джоулей; 1 джоуль = 1 кг (м) 2 (с) -2 = 0,2336 калорий.

Напротив, другим веществам требуется только половина этого количества тепла или меньше. Например, вот удельная теплоемкость воды в других формах и некоторых распространенных веществ в кал / г · град (из Беттельхейма и марта 1998 г.): лед — 0,48, пар — 0,48, свинец — 0,038, железо — 0,11, горные породы ( типовой) — 0,20, алюминия — 0,22, дерева (типового) — 0,42, этилового спирта — 0,59. Это означает, что по сравнению с жидкой водой эти вещества и материалы легко нагреваются или остывают.

повышение температуры происходит в результате увеличения кинетической энергии молекул вещества по мере того, как тепло выделяется.
впитывается. Следовательно, это вызывает повышение температуры вещества, которое
означает усиление колебательного движения молекул.

The
высокая удельная теплоемкость воды объясняется множеством водородных связей, которые соединяют
множество молекул воды. Для повышения температуры
воды молекулы должны вибрировать.Поскольку водородных связей так много,
требуется большое количество тепловой энергии, чтобы заставить молекулы воды вибрировать
и, в конце концов, сломать их.

Аналогично,
нагретая вода медленно остывает. По мере рассеивания тепла температура снижается
и колебательное движение молекул воды замедляется. Это тепло
выделяется противодействует охлаждающему эффекту потери тепла жидкостью
вода.

При сравнении той же массы или веса жидкой воды с другими веществами с более низкой удельной теплоемкостью при той же температуре, например 90 ° C, вода будет охлаждаться медленнее.Это связано с тем, что для достижения такой температуры вода должна поглощать больше тепла. Следовательно, при той же скорости потерь тепла потребуется больше времени для рассеивания большего количества тепла, поглощаемого водой. Точно так же больший объем воды будет заполнен большей тепловой энергией и, следовательно, будет сохранять высокую температуру намного дольше, чем меньшее количество воды.

(Бен Г. Бареджа, март 2013 г.)

Действие растворителя <<< >>> Теплота испарения

<<< Свойства воды

Вернуться на главную страницу

Экспериментальное определение удельной теплоемкости воды — собрание экспериментов

В следующей таблице приведены семь примерных измерений, выполненных для различных комбинаций времени нагрева τ , массы воды м _w и разности температур Δ t .{-1}} \)

\ (m_ \ mathrm {c} \, = \, 0,031 \, \ mathrm {kg} \)

\ (U \, = \, 25.9 \, \ mathrm {V} \)

\ (I \, = \, 1.85 \, \ mathrm {A} \)

Удельная теплоемкость рассчитывалась по уравнению (5).

Среднее значение удельной теплоемкости воды \ (c \, = \, (4410 \, \ pm \, 70) \, \ mathrm {J {\ cdot} кг ^ {- 1} {\ cdot} K ^ {- 1}} \), табличное значение составляет 4180 Дж · кг ⁻¹ · K ⁻¹ ; погрешность измерения составляет около 5% от этого значения.

Исследования климата Южной Флориды

Уникальным свойством воды является ее высокая теплоемкость — самая высокая из всех жидкостей, кроме жидкого аммиака. Это свойство связано с водородной связью между молекулами воды. Следующее объяснение молекул воды поможет вам понять, почему в прибрежных районах обычно более умеренные температуры.

Молекула воды состоит из одного атома кислорода (O), связанного с двумя атомами водорода (H).«8+» относится к атомному номеру кислорода, который также является числом протонов в ядре и числом электронов на энергетических уровнях вне ядра. Для атома кислорода 2 электрона находятся на первом энергетическом уровне, а оставшиеся 6 электронов — на следующем или втором энергетическом уровне. Водород имеет атомный номер 1, что означает, что водород имеет один протон в ядре и один электрон на самом низком энергетическом уровне за пределами ядра. Второй энергетический уровень может содержать 8 электронов, поэтому каждый атом водорода делит свой 1 электрон с атомом кислорода, завершая второй энергетический уровень и создавая молекулу воды.

Связь между атомом кислорода и каждым атомом водорода известна как ковалентная связь, потому что они разделяют электроны, образуя очень стабильную молекулу воды. Два атома водорода связаны с атомом кислорода под углом 105 °. Эта геометрия молекулы воды приводит к тому, что ее концы меняются положительно и отрицательно, что называется полярностью. Вода относится к полярной или диполярной молекуле. Большое ядро ​​атома кислорода притягивает общие электроны, заставляя эту сторону молекулы воды заряжаться отрицательно, тогда как сторона водорода заряжается положительно.Эта полярность позволяет воде легко связываться с соседними молекулами воды. Водородная связь — это связь между двумя молекулами воды.

Вода — это жидкость, а не газ (или водяной пар) при комнатной температуре из-за сильной водородной связи между молекулами воды.(Эта прочная связь заставляет воду сопротивляться молекулярному движению и оставаться жидкостью при комнатной температуре.) Это означает, что для повышения температуры воды требуется больше энергии или тепла, чем для большинства других веществ. Удельная теплоемкость — это количество тепловой энергии, необходимое для повышения или понижения температуры 1 грамма вещества на 1 ° Цельсия. Удельная теплоемкость жидкой воды составляет 1 калорию на грамм на 1 градус C (кал / г / ° C). Удельная теплоемкость воды выше, чем у сухой почвы, поэтому вода поглощает и отдает тепло медленнее, чем земля.

Вода также текучая, что позволяет теплу проникать на большую глубину, чем на суше. Теплоемкость — это произведение удельной теплоемкости и массы (в г) материала. Океаны обладают большей теплоемкостью, чем суша, потому что удельная теплоемкость воды выше, чем у сухой почвы, и потому, что перемешивание верхних слоев океана приводит к нагреву гораздо большей массы воды, чем суша. Это вызывает более быстрое нагревание участков суши и повышение температуры, а также более быстрое охлаждение и более низкие температуры по сравнению с океанами.

Высокая теплоемкость воды также объясняет, почему температура земли возле водоема более умеренная. Высокая теплоемкость воды позволяет удерживать ее температуру в относительно узком диапазоне, в результате чего близлежащие прибрежные районы также имеют узкий дневной и сезонный температурный диапазон. Напротив, районы с аналогичными погодными условиями, расположенные дальше от побережья, обычно имеют гораздо более широкий диапазон сезонных и дневных температур.Подводя итог, можно сказать, что большие водоемы имеют тенденцию смягчать температуру близлежащей земли из-за высокой теплоемкости воды. Эта высокая теплоемкость является результатом как более высокой удельной теплоемкости воды, так и смешивания тепла на большей глубине над океанами.

Биологическое значение воды | Примечания к редакции биологии A-Level (A2 / AS)

Введение

1- Вода — полярный растворитель.

• Вода считается «обычным растворителем» или «универсальным растворителем» из-за полярности ее молекул.
  Для примера , когда хлорид натрия (NaCl) растворяется в воде, он производит положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора. Положительные атомы кислорода в воде притягивают отрицательные ионы хлора, а отрицательные атомы водорода притягивают положительные ионы натрия. Все полярные вещества (вещества, содержащие ионы) могут растворяться в полярных растворителях, например в воде.
• Все необходимые для живых организмов вещества (витамины, соли, аминокислоты, газы и глюкоза) переносятся внутри своего организма в виде растворенных веществ, растворенных в воде. Эти вещества принимают участие в метаболических реакциях внутри клеток.

2- Вода обладает способностью ионизировать молекулы, которые необходимы для жизни.

• Это означает, что вода обладает способностью разделять молекулы, необходимые для жизни, на положительные и отрицательные ионы (вода может делать это из-за полярности своих молекул).
  Например, , поджелудочная железа секретирует бикарбонат натрия (NaHCO _3). Это соединение ионизируется в воде на положительные ионы водорода и отрицательные ионы бикарбоната, что делает среду щелочной и, таким образом, пригодной для работы ферментов.

3- Вода имеет высокую удельную теплоемкость.

• Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на 1 градус Цельсия.
• Вода имеет самую высокую удельную теплоемкость на Земле из-за водородных связей между ее молекулами.
• В результате высокой удельной теплоемкости воде требуется большое количество энергии для повышения ее температуры, и она теряет большое количество энергии при понижении температуры. Это помогает живым организмам поддерживать постоянную температуру, которая необходима для жизненно важных процессов, происходящих в их телах. Клетки содержат много воды, чтобы поддерживать постоянную температуру.
• Животные и растения теряют воду из-за процессов потоотделения и транспирации, чтобы снизить их температуру.
• Высокая удельная теплоемкость воды обеспечивает живым организмам температуру, подходящую для жизни на Земле.
• Вода составляет почти 70% поверхности Земли. Если бы воды не было в таком большом количестве, температура Земли резко снизилась бы, потому что вещества, образующие земную кору, имеют низкую удельную теплоемкость.
• Вода, из которой состоят океаны, поглощает большое количество солнечных лучей утром и разносит их в атмосферу ночью, чтобы поддерживать температуру Земли, подходящую для живых организмов.

4- Вода имеет низкую вязкость и высокое поверхностное натяжение.

• Поверхностное натяжение — это сцепление молекул на поверхности жидкости с целью занять наименьший возможный объем. Вязкость — это сопротивление жидкости течению.
• Вода имеет низкую вязкость и высокое поверхностное натяжение из-за водородных связей между ее молекулами; эти условия подходят для жизни.

Эти свойства важны, потому что:

1- Они работают на сцепление клеточных веществ.

2- Замедляет потерю воды листьями растений через поры.

3- Некоторые насекомые могут ходить по воде из-за сцепления молекул на ее поверхности.

5- Плотность воды уменьшается ниже 4 ^◦ C.

• Вода расширяется, когда ее температура становится меньше 4 ^◦ C (вместо сжатия). Это уменьшает его плотность и заставляет плавать. В замерзших озерах мы находим лед на поверхности, а под ним — жидкую воду.
• Это свойство обусловлено водородными связями между молекулами воды.
• Это свойство важно, потому что оно позволяет живым организмам жить в океанах и морях. Без этого свойства все океаны и моря превратятся в лед, а не только поверхность. Замерзание поверхности работает как изолятор, предотвращая замерзание остальной воды.

6- Температура замерзания воды снижается, если в ней растворены вещества.

• Это свойство очень важно для живых организмов, так как предотвращает замерзание воды в клетках при температурах ниже 0 ° C.

7- Вода может превращаться в пар при температуре ниже точки кипения (100 ° C).

• Водяной пар, образующийся на поверхности океанов, переносится конвекционными потоками в холодные слои атмосферы. Это превращается в облака, которые обеспечивают живые организмы дождем и водой.

8- Подъем воды в капиллярных трубках.

• Вода может подниматься в капиллярных трубках без перекачивания и противодействия внешним силам, таким как сила тяжести.Это свойство помогает водному транспорту от корней деревьев ко всем его частям.

Сохранить

Сохранить

Удельная теплоемкость воды. 1 г 1 o Удельная теплоемкость: Теплота, необходимая для подъема 1 г воды на 1 o C. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 джоулей тепла на 1 ° C.

Презентация на тему: «Удельная теплоемкость воды. 1 г 1 o Удельная теплоемкость: Теплота, необходимая для повышения температуры 1 г воды на 1 o C. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 джоулей тепла на 1 градус.»- стенограмма презентации:

1

Удельная теплоемкость воды

2

1 г 1 o Удельная теплоемкость: тепло, необходимое для поднятия 1 г воды на 1 o C. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 джоулей тепла на грамм воды.Запишем: 4,18 Дж / г o C

3

Сколько энергии требуется для замены 220 г воды на 1,0 o C? На каждый грамм уйдет 4,18 джоуля. Потребовалось бы (4.18) (220) = 920 Дж. Потребовалось бы 920 Дж энергии.

4

Сколько энергии требуется, чтобы изменить 1,0 г воды на 25,0 ° C? Это займет 4,18 джоуля на каждые 1,0 ° C.Потребовалось бы (4.18) (25.0) = 105 Дж. Потребовалось бы 105 Дж энергии.

5

Сколько энергии требуется, чтобы заменить 220,0 г воды на 25 ° C? Потребуется 4,18 джоуля на каждые 1,0 г, изменяющиеся на 1,0 ° C. Потребуется (220,0) (4,18) (25) = 23045 Дж. Потребуется 23000Дж энергии.

6

Следовательно, формула для удельной теплоемкости воды такова… Q = mc  t Q = необходимое количество тепла (Дж) M = масса воды (г) C = удельная теплоемкость воды (Дж / г · C)  T = температура (o C)

7

Q = mc  t Какая масса воды поглощает 3050Дж тепловой энергии при нагревании от 10?От 0 ° C до 30,0 ° C? Q = 3050 Дж C = 4,18 Дж / г o C  t = 20,0 o C

8

3050 = m (4,18) (20,0) 3050 = m (83,6) Отмените 83,6, чтобы m будет один.