Удельная теплоёмкость веществ: таблица, формула и примеры
Удельная теплоёмкость c — количество теплоты, которое нужно передать 1 кг вещества, чтобы нагреть его на 1 °C; единица — Дж/(кг·°С). У воды c = 4200 Дж/(кг·°С), у льда — 2100, у алюминия — 920, у меди — 400. Количество теплоты Q = cm(t_2 − t_1).
Удельная теплоёмкость веществ: таблица
Этого вещества в таблице нет. В задаче значение удельной теплоёмкости всегда дают в условии или в справочных данных.
| Вещество | Состояние | c, Дж/(кг·°С) |
|---|---|---|
| Золото | твёрдое | 130 |
| Ртуть | жидкость | 140 |
| Свинец | твёрдое | 140 |
| Олово | твёрдое | 230 |
| Серебро | твёрдое | 250 |
| Медь | твёрдое | 400 |
| Цинк | твёрдое | 400 |
| Латунь | твёрдое | 400 |
| Железо | твёрдое | 460 |
| Сталь | твёрдое | 500 |
| Чугун | твёрдое | 540 |
| Графит | твёрдое | 750 |
| Стекло лабораторное | твёрдое | 840 |
| Кирпич | твёрдое | 880 |
| Алюминий | твёрдое | 920 |
| Масло подсолнечное | жидкость | 1700 |
| Лёд | твёрдое | 2100 |
| Керосин | жидкость | 2100 |
| Эфир | жидкость | 2350 |
| Дерево (дуб) | твёрдое | 2400 |
| Спирт | жидкость | 2500 |
| Вода | жидкость | 4200 |
Значения округлены и относятся к комнатной температуре. У воды и льда теплоёмкости разные: 4200 и 2100 Дж/(кг·°С), — при расчёте нагрева льда и воды берите каждую на своём участке.
Сможешь без таблицы? 3 вопроса
Удельная теплоёмкость и количество теплоты: от простых к трудным. Значения из таблицы и формула Q = cmΔt — от простого расчёта к тепловому балансу.
Контрольная по этой теме скоро?
10 заданий и шпаргалка: Миша соберёт прогон по теме и карточки на утро.
В 10–11 классе? Это задание 8 ЕГЭ
«Школьный» на 30 дней — 199 ₽: тетради для печати, тренажёры по темам, ОГЭ и ВПР. Оформить «Школьный»
Учителю: собрание и памятка для родителей
Презентация к родительскому собранию и памятка, как готовиться к контрольным и экзаменам.
Родителю: как помочь с подготовкой
Что спросить у ребёнка, сколько заниматься и как видеть прогресс без лишнего контроля.
Как пользоваться таблицей?
Удельная теплоёмкость показывает, сколько теплоты нужно, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 °C. В первой таблице — значения для 22 веществ, как в школьном учебнике 8 класса, с поиском. Во второй — значения из справочных данных ЕГЭ по физике: они немного другие. Ниже — формулы для расчёта количества теплоты и разобранные задачи.
Скачать PDFА4, 2 листа, 224 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницуПолучить в TelegramПришлю эту таблицу в PDF — и, если захочешь, напомню повторить через 3 дня10 карточек из таблицы: Миша спросит их снова, когда начнут забываться. Без регистрацииТекст со ссылкой на таблицу и 3 вопроса — для чата класса
Удельная теплоёмкость в справочных данных ЕГЭ
| Вещество | c, Дж/(кг·К) | В таблице учебника |
|---|---|---|
| Вода | 4,2·10^3 | 4200 |
| Лёд | 2,1·10^3 | 2100 |
| Железо | 460 | 460 |
| Свинец | 130 | 140 |
| Алюминий | 900 | 920 |
| Медь | 380 | 400 |
| Чугун | 500 | 540 |
На ЕГЭ берите значения из справочных данных в начале КИМ или из условия задачи, а не из таблицы учебника: у свинца, алюминия, меди и чугуна они отличаются. Там же даны удельная теплота парообразования воды 2,3·10^6 Дж/кг и плавления льда 3,3·10^5 Дж/кг.
Формулы: количество теплоты и удельная теплоёмкость
| Что | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Количество теплоты при нагревании или охлаждении | Q = cm(t_2 − t_1) | Q — Дж, m — кг, t — °C; при охлаждении Q < 0: тело отдаёт тепло |
| Удельная теплоёмкость | c = Q/(mΔt) | Δt = t_2 − t_1 |
| Масса по количеству теплоты | m = Q/(cΔt) | |
| Изменение температуры | Δt = Q/(cm) | конечная температура t_2 = t_1 + Δt |
| Теплоёмкость тела | C = cm | Дж/°С: сколько теплоты нужно, чтобы нагреть всё тело на 1 °C |
| Уравнение теплового баланса | Q_отд = Q_пол | в теплоизолированной системе горячие тела отдают столько теплоты, сколько получают холодные |
Что такое удельная теплоёмкость?
Это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое нужно передать веществу массой 1 кг, чтобы изменить его температуру на 1 °C. Обозначают буквой c, единица в СИ — Дж/(кг·К), в школьных задачах чаще пишут Дж/(кг·°С): значение то же, потому что шаг шкал Цельсия и Кельвина одинаковый.
Удельная теплоёмкость зависит от вещества и его состояния: у льда она вдвое меньше, чем у жидкой воды. Именно поэтому в задаче на нагрев льда с переходом в воду теплоёмкости берут на разных участках, подробнее — в теории о тепловом балансе.
Какая удельная теплоёмкость у воды?
4200 Дж/(кг·°С), или 4,2 кДж/(кг·°С): чтобы нагреть литр воды на один градус, нужно 4200 Дж. Это одно из самых больших значений среди привычных веществ. Поэтому моря и озёра медленно прогреваются летом и медленно остывают осенью, смягчая климат побережий, а вода служит теплоносителем в батареях отопления.
Как найти количество теплоты через удельную теплоёмкость?
Умножьте удельную теплоёмкость на массу и на изменение температуры: Q = cmΔt. Пример: алюминиевую кастрюлю массой 0,6 кг нагрели от 20 до 100 °C. По таблице c = 920 Дж/(кг·°С), Q = 920 · 0,6 · 80 = 44 160 Дж ≈ 44 кДж.
Обратная задача: чтобы по опыту найти удельную теплоёмкость, измеряют массу тела, начальную и конечную температуру и полученное количество теплоты, а затем делят: c = Q/(mΔt). По найденному числу вещество узнают в таблице.
Задача ЕГЭ по этой таблице
Задание 20 ЕГЭ по физике. Вспомните формулу c = Q/(mΔt): чтобы найти c, нужно измерить массу, изменение температуры и полученное количество теплоты.
-
Задание 20 ЕГЭ
Нужно измерить удельную теплоёмкость металлического цилиндра. Какой набор оборудования необходим? 1) Калориметр, термометр, весы, горячая вода, цилиндр. 2) Калориметр, мерный стакан, цилиндр. 3) Термометр, секундомер, цилиндр. 4) Весы, линейка, цилиндр, термометр.
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?
Количество теплоты и тепловой баланс проверяют задания 8 и 10 первой части и расчётные задачи 23 и 24. Задание 20 спрашивает, какое оборудование нужно, чтобы измерить удельную теплоёмкость.
- Задание 8 ЕГЭ: термодинамика — расчёт величиныНайти количество теплоты, массу или изменение температуры по формуле Q = cmΔt.
- Задание 20 ЕГЭ: выбор установки для опытаКакое оборудование нужно, чтобы измерить удельную теплоёмкость вещества.
- Задание 24 ЕГЭ: сложная задача по термодинамикеТепловой баланс с нагреванием, плавлением и парообразованием.
Теория по теме:
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
В каких единицах измеряется удельная теплоёмкость?
В джоулях на килограмм-кельвин, Дж/(кг·К), или в джоулях на килограмм-градус Цельсия, Дж/(кг·°С). Числа в обеих единицах одинаковые.
Чем удельная теплоёмкость отличается от теплоёмкости тела?
Удельная теплоёмкость c относится к 1 кг вещества и зависит только от вещества. Теплоёмкость тела C = cm — сколько теплоты нужно, чтобы нагреть всё тело на 1 °C; она зависит и от массы.
Почему удельная теплоёмкость алюминия в разных таблицах 920 и 900?
Значения округлены по-разному: в таблице учебника 8 класса — 920 Дж/(кг·°С), в справочных данных ЕГЭ — 900 Дж/(кг·К). На экзамене берите то значение, которое дано в КИМ или в условии.
Какая удельная теплоёмкость у льда?
2100 Дж/(кг·°С) — вдвое меньше, чем у жидкой воды. Такое же значение дают и справочные данные ЕГЭ: 2,1·10^3 Дж/(кг·К).
Источники
- Физика. 8 класс: учебник А. В. Перышкина (М.: Просвещение) — таблица «Удельная теплоёмкость некоторых веществ», Дж/(кг·°С)
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по физике — справочные данные КИМ: удельная теплоёмкость воды, льда, железа, свинца, алюминия, меди и чугуна; задания 8, 10, 20, 23, 24