2.
Расчёт количества теплоты, необходимого для нагревания тела
Теория
На практике часто приходится проводить различные тепловые расчёты. Для увеличения эргономичности тепловой системы жилых домов измеряют количество тепловой энергии, рассеиваемой через вентиляцию, окна, расщелины.
Для расчёта количества тепловой энергии нужно измерить массу \(m\), разность температуры в начале и в конце процесса , а также знать теплоёмкость \(c\) данного вещества.
Чтобы нагреть некоторое вещество массой \(1 \) кг на \(1~°C\), необходимо затратить количество теплоты, равное удельной теплоёмкости \(c\) данного вещества.
Количество теплоты, получаемое веществом при нагревании, прямо пропорционально удельной теплоёмкости вещества, его массе и разности температур, то есть:
или
.
Данная формула даёт возможность найти и выделяемую при охлаждении вещества теплоту.
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания вещества (или выделяемое им при охлаждении), следует удельную теплоёмкость вещества умножить на его массу и на разность между конечной и начальной температурами вещества.
Так как конечная температура остывающего вещества меньше его начальной температуры:
,
то изменение температуры оказывается отрицательным числом:
.
Значит, и выделяемое веществом количество теплоты выражается отрицательным числом:
.
Последний факт обозначает не рост, а убыль внутренней энергии вещества.