СРОЧНО ‼️
Під час теплового контакту між тілами теплота самовільно переходить від більш нагрітого до менш нагрітого тіла. З часом між цими тілами встановлюється теплова рівновага, тобто температура тіл стає однаковою. У задачах на визначення енергетичних характеристик теплових процесів виникає необхідність обчислювати кількість теплоти, яка надається або виділяється тілами з різною температурою до встановлення теплової рівноваги.
• З’ясуйте, які тіла беруть участь у процесі теплообміну.
• 2. Визначте, якою була початкова температура кожного з тіл системи та температура системи після встановлення теплової рівноваги.
• 3. Проаналізуйте теплові процеси, що відбувалися з тілами до встановлення теплової рівноваги, та формули, які описують ці процеси.
• 4. Складіть рівняння теплового балансу. Для цього в лівій частині запишіть суму кількостей теплоти, яку одні тіла віддали під час теплообміну, а в правій — суму кількостей теплоти, яку віддали інші тіла: Q1+ + Q2+ + Q3+ + ... + Qn+ = Q1- + Q2- + Q3- + ... + Qm-.
Ответы
Ответ:
1 У процесі теплообміну беруть участь два або більше тіл, які мають різну початкову температуру і обмінюються теплотою. Тіла, які беруть участь, називаються тілами системи.
2 Початкова температура кожного з тіл системи визначається експериментально або задається у завданні. Після встановлення теплової рівноваги всі тіла в системі матимуть однакову температуру, яка буде рівною температурі теплової рівноваги.
3 До встановлення теплової рівноваги теплові процеси відбуваються так: тіло з більшою початковою температурою втрачає тепло (охолоджується), а тіло з меншою початковою температурою набуває тепла (нагрівається). Ці процеси описуються першим законом термодинаміки:
Q = mcΔT,
де Q - кількість теплоти, mc - маса тіла помножена на його теплоємність (залежить від матеріалу), ΔT - зміна температури.
4 Рівняння теплового балансу виглядає наступним чином:
Q1+ + Q2+ + Q3+ + ... + Qn+ = Q1- + Q2- + Q3- + ... + Qm-.
Де Q1+, Q2+, Q3+ і т.д. - кількість теплоти, яку набувають тіла з більшою початковою температурою; Q1-, Q2-, Q3- і т.д. - кількість теплоти, яку втрачають тіла з меншою початковою температурою. Рівність виражає закон збереження енергії в системі під час теплообміну.