СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 011

Время нагревания вещества и его удельная теплоемкость

Имеются 2 бруска одинаковой массы:латунный и свинцовый. Какой брусок нагреется быстрее на одно и то же число градусов, если количество теплоты, получаемое каждым бруском в единицу времени, одинаково?
У меня получилось, что свинцовый нагреется быстрее
физика обучение     #1   14 окт 2019 20:15   Увидели: 5298 клиентов, 20 специалистов   Ответить
👍
−1
👎 -1
А как так получилось?
👍
0
👎 0
Я рассуждал так: тепловая мощность некого нагревателя (количество теплоты в единицу времени) P=Q/t
Q расходуется на нагреванием брусков.
Для каждого записала формулу Q=c*m*(T2-T1), разделила на t. Полученные 2 соотношения приравняли, выразила отношение времён нагревания. Получилось tсвин/tлат=Свс/Слат=134/400=0,35
Отсюда tсвин=0,35tлат.Значит,свинцовый нагреется быстрее
  #3   15 окт 2019 09:41   Ответить
👍
0
👎 0
Не так разве?
  #4   15 окт 2019 09:54   Ответить
👍
0
👎 0
Да, верно, очень хорошо. Мощность потребления теплоты одинакова, масса одинакова, требуемое изменение температуры одинаково. Значит, время нагрева прямо пропорционально удельной массовой теплоёмкости материала.
👍
+1
👎 1
Получается, что верно и обратное:чем больше удельная теплоемкость, тем дольше тело будет остывать?
  #6   15 окт 2019 21:09   Ответить
👍
0
👎 0
А можно ли ответить на вопрос задачи, не используя понятие тепловой мощности? Например, через понятие удельной теплоемкости?
Ведь С-это количество теплоты, необходимое, чтобы нагреть тело массой 1 кг, изготовленое из определенноговещества, на 1 градЦ.
Латуни нужно сообщить 400 Дж, а свинцу всего 140 Дж. Т. е. требуется разное количество теплоты.
Если же мы будем подводить одно и то же Q, то тело с большей С нужно греть дольше, чтобы оно нагрелось на столько же градусов, что и тело с меньшей С.
Такое объяснение допустимо?
  #7   15 окт 2019 21:29   Ответить
👍
0
👎 0
Вопрос задачи — о сравнительной "быстроте нагрева", т.е. скорости изменения температуры. В условии задачи длинное словосочетание "количество теплоты, получаемое бруском в единицу времени" является определением тепловой мощности, потребляемой объектом. Если не хотите использовать этот термин, можете каждый раз заменять его этим определением или говорить о скорости потребления теплоты. Вы вывели формулу, из которой следует, что эта величина Q/t прямо пропорциональна произведению удельной теплоёмкости C и быстроты нагрева (T2-T1)/t, поскольку массы объектов в задаче одинаковы. Следовательно, если удельная теплоёмкость материала одного бруска во сколько-то раз больше, то скорость его нагревания будет во столько же раз меньше, поскольку их произведение по условию задачи должно быть одинаковым. Ваши оба объяснения этому соответствуют.
В этой формуле Q может принимать также и отрицательные значения, этому соответствует T2<T1, поэтому все рассуждения так же верны и в случае остывания. И это неудивительно, ведь сколько времени мы затратили на накачивание тела энергией, столько же потребуется и для того, чтобы её у него забрать (согласно принципу обратного хода времени).
👍
0
👎 0
А вопрос теплопроводности с помощью этой задачи нельзя проработать? Время нагревания меньше у веществ с большей теплопроводностью. Мне условие этой задачи напомнило школьный опыт с медной и железной проволокой. Монетки отваливались от медной проволоки быстрее, т.е. время её нагревания меньше, т.к. теплопроводность больше.
Но я не знаю, как связаны теплопроводность и удельная теплоемкость
  #9   16 окт 2019 09:22   Ответить
👍
+1
👎 1
Теплопроводность принимают во внимание лишь при рассмотрении габаритных объектов, которые нагревают или охлаждают не целиком, а только например с одного бока. В исходной задаче ничего не говорится ни о размерах бруска, ни о его форме, ни о способе нагрева, поэтому учесть влияние разной теплопроводности материала брусков не представляется возможным.
Напротив, в опыте с отлипанием приклеенных пластилином монеток брали длинную проволоку, которую нагревали лишь с одного конца, поэтому на скорость повышения температуры на другом конце оказывали влияние и теплоёмкость, и теплопроводность материала проволоки из-за ограниченной скорости теплопередачи вдоль проволоки..
Величину теплопроводности материалов можно тоже найти в справочных таблицах. И убедиться, что она почти никак не связана с теплоёмкостью.
👍
0
👎 0
Есть такая физическая величина — температуропроводность. Она входит уравнение теплопроводности и характеризует скорость выравнивания температуры в нестационарном процессе. Равна отношению к-та теплопроводности к произведению удельной теплоемкости при постоянном давлении на плотность вещества. Среди металлов по этому показателю чемпионы медь, серебро, золото. Абсолютный чемпион , по всей видимости, графен.
👍
0
👎 0
Уважаемые эксперты! Большое спасибо за консультацию. Очень помогли!
  #12   16 окт 2019 18:41   Ответить

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
+3
👎 3

Время соскальзывания по любой хорде одинаково?   4 ответа

Здравствуйте!
Помогите с задачей:
Окружность лежит в вертикальной плоскости. Из верхнего конца вертикального диаметра по желобам, расположенным вдоль хорд
под углами a1=60 градусов и a2=30 градусов к вертикали, соскальзывают без трения два тела. Отношение времен их соскальзывания t1/t2 равно ... ?
Почему время соскальзывания по любой хорде одинаково?
  15 сен 2019 12:17  
👍
0
👎 0

Потециал пластины   8 ответов

Найти потенциал, создаваемый пластиной, на единицу площади которой приходится N диполей , в зависимости от расстояния от пластины. все диполи обладают одинаковым дипольным моментом, направленным перпендикулярно поверхности пластины.
  28 мар 2018 15:24  
👍
0
👎 0

Наклонная плоскость   2 ответа

Брусок массой 500г соскальзывает по наклонной плоскости высотой 0,8м и сталкивается с неподвижным бруском массой 300г, лежащим на горихзонтальной поверхности. Считая столкновение упругим, определить кинетическую энергию первого бруска после столкновения.
Решаем с сыном, никак не сходится с ответом 0, 32 дж.
  16 сен 2014 13:22  
👍
0
👎 0

Тепловые явления... помогите плиз!   2 ответа

Какое количество воды превратится в пар, если в сосуд, содержащий 1 кг воды при температуре 20 С, влить 10 кг расплавленного свинца при температуре плавления? Сосуд латунный, его масса равна 0,5 кг. Потерями теплоты пренебречь.

Как решать задачу мне ясно, только вот одно непонятно: почему в сосуде конечная температура — 100 С?
  14 янв 2013 19:28  
👍
−1
👎 -1

Нелипкая доска   34 ответа

18. Нелипкая доска
Брусок массой m=1,2кг покоится на закрепленной снизу пружине жесткостью 60 Н/м. Верхняя поверхность бруска незначительно возвышается над неподвижными массивными боковыми ограничителями. С высоты H=4м на брусок без начальной скорости падает доска тоже имеющая массу m. Удары между доской, бруском и ограничителями абсолютно неупругие, но поверхности тел нелипкие. На какую максимальную высоту над ограничителями сможет подняться доска…
👍
+2
👎 2

Переменный ток, параллельное соединение. Напряжение одинаково, а почему?   18 ответов

При постоянном токе оно понятно: стационарное поле движущихся зарядов потенциально, и его работа одинакова по любому участку цепи, подключенному к двум данным точкам.

А почему при переменном токе напряжение одинаково на параллельно включенных элементах? Ведь теперь поле движущихся зарядов не стационарно и вряд ли потенциально. Почему же его работа вновь одинакова по любому пути?
  03 фев 2011 12:59  
ASK.PROFI.RU © 2020-2025