Как соотносятся удельные теплоёмкости материалов, из которых изготовлены три твёрдых тела (1, 2 и 3), если их нагревают на одинаковых горелках, и при этом температура t этих тел изменяется во времени τ с постоянной мощностью, получаемой от горелок?

Физика 9 класс Теплопередача и теплоемкость удельная теплоёмкость материалы твёрдые тела нагрев температура изменение температуры время мощность горелки физика 9 класс Новый

Чтобы понять, как соотносятся удельные теплоёмкости материалов, из которых изготовлены три твёрдых тела, давайте рассмотрим процесс нагрева этих тел на одинаковых горелках. Учитывая, что мощность горелок постоянна, мы можем воспользоваться формулой для количества тепла, переданного телу:

Q = c * m * Δt,

где:

• Q — количество тепла, переданное телу,
• c — удельная теплоёмкость материала тела,
• m — масса тела,
• Δt — изменение температуры тела.

Поскольку мощность горелки (P) постоянна, количество тепла, переданное телу за время τ, можно выразить как:

Q = P * τ

Таким образом, уравнение для изменения температуры тела становится:

P * τ = c * m * Δt

Отсюда можно выразить удельную теплоёмкость:

c = (P * τ) / (m * Δt)

Поскольку горелки одинаковы и работают с постоянной мощностью, а время нагрева (τ) также одинаково для всех тел, удельная теплоёмкость каждого тела будет зависеть от изменения температуры (Δt) и массы (m) тела.

Если предположить, что масса каждого тела одинакова, то соотношение удельных теплоёмкостей будет обратно пропорционально изменению температуры:

c1 / c2 / c3 = Δt2 / Δt1 / Δt3

Таким образом, чем меньше изменение температуры тела за одинаковое время нагрева, тем больше его удельная теплоёмкость. Если одно тело нагревается медленнее, чем другие, при одинаковой массе, это означает, что его удельная теплоёмкость больше.

Если массы тел различны, то для точного сравнения удельных теплоёмкостей необходимо учитывать и массы тел в расчётах.