V našem každodenním životě se často setkáváme s úkoly souvisejícími s ohřevem předmětů. Někdy nás zajímá, jak moc se ten či onen objekt zahřeje, když se změní jeho teplota. V tomto článku se podíváme na úkol, kolik stupňů se zahřeje stříbrná lžíce o hmotnosti 50 g.
K vyřešení tohoto problému použijeme vzorec, který vám umožní vypočítat množství tepla, které tělo přijímá nebo dává, když se mění jeho teplota. Vzorec má vzhled:
kde Q - množství tepla, m - tělesná hmotnost, c - měrná tepelná kapacita látky, ΔT - změna teploty.
V našem případě známe hmotnost stříbrné lžíce (50 g), ale musíme najít změnu teploty. K tomu musíme znát specifickou tepelnou kapacitu stříbra.
Hmotnost a zahřátí stříbrné lžíce
Jedním ze způsobů, jak vypočítat, jak moc se stříbrná lžíce zahřeje, když je vystavena teplu, je použití vzorce.
V tomto případě se hmotnost stříbrné lžíce rovná 50 gramům. Chcete-li vypočítat, o kolik stupňů se lžíce zahřeje, musíte použít vzorec:
Q = m * c * ΔT
- Q-množství tepla uvolněného nebo absorbovaného;
- m-tělesná hmotnost;
- c-měrná tepelná kapacita látky;
- ΔT - změna teploty.
Chcete-li tedy vypočítat množství tepla uvolněného nebo absorbovaného stříbrnou lžící, musíte znát jeho hmotnost, specifickou tepelnou kapacitu stříbra a změnu teploty.
Měrná tepelná kapacita stříbra se obvykle pohybuje kolem 0,24 J/G·°C. Pokud známe změnu teploty a hmotnost stříbrné lžíce, můžeme do vzorce vložit příslušné hodnoty a vypočítat množství tepla.
Vzorec pro řešení problému
K vyřešení problému ohřevu stříbrné lžíce o hmotnosti 50 g lze použít vzorec pro výpočet změny tělesné teploty:
Q = mcΔT
- Q-množství tepla přenášené tělem (v J);
- m-tělesná hmotnost (v kg);
- C-měrná tepelná kapacita látky (v J/(kg·°c));
- ΔT - změna teploty (v °C).
- hmotnost lžíce (m) = 50 g = 0.05 Kg;
- stříbro má specifickou tepelnou kapacitu (c) ≈ 235 J / (kg·°C) (průměr pro kovy);
- změna teploty (ΔT) je veličina, kterou je třeba najít.
Vložíme známé hodnoty do vzorce a najdeme ΔT:
Hodnota ΔT ukáže, o kolik stupňů se stříbrná lžíce zahřeje o hmotnosti 50 g v důsledku přenosu určitého množství tepla.
Známé údaje pro výpočty
K vyřešení tohoto problému je třeba znát následující údaje:
| Hmotnost stříbrné lžíce (m) | 50 g |
| Tepelná kapacita stříbra (C) | 0,235 J/G°C |
| Počáteční teplota lžíce (t1) | předpokládaná teplota |
| Konečná teplota lžíce (t2) | teplota po zahřátí |
Pomocí těchto údajů můžete začít s výpočty.
Výpočet množství tepla
K výpočtu množství tepla, které předmět při zahřívání absorbuje, lze použít vzorec:
| Formule | Vysvětlení |
|---|---|
| Q = mcΔT | Q-množství tepla, m - hmotnost předmětu, c-měrná tepelná kapacita látky, ΔT - změna teploty |
K vyřešení konkrétního problému se stříbrnou lžící o hmotnosti 50 g potřebujeme znát specifickou tepelnou kapacitu stříbra. Poté můžeme vzorec použít k výpočtu množství tepla, které lžíce absorbuje při zahřátí.
Výpočet změny teploty lžíce
Pro výpočet změny teploty lžíce je nutné použít vzorec, který bere v úvahu hmotnost lžíce, její tepelnou kapacitu a množství tepla, které se přenáší na lžíci.
Vzorec pro výpočet změny teploty:
- ΔT - změna teploty (ve stupních)
- Q-množství tepla (v joulech)
- m-hmotnost lžíce (v kilogramech)
- C-měrná tepelná kapacita stříbra (v J/kg°c)
Pro výpočet změny teploty lžíce o hmotnosti 50 g je nutné znát množství tepla, které se přenáší do lžíce. Může to být například množství tepla získaného ponořením lžíce do horkého nápoje nebo množství tepla získaného z prostředí.
Po stanovení hodnoty Q a specifické tepelné kapacity C lze všechny hodnoty vložit do vzorce a vypočítat změnu teploty lžíce.