Что такое теплоёмкость?
Теплоёмкость (\(C\)) показывает, сколько теплоты нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на один градус. Это экстенсивная величина: она зависит и от материала, и от количества вещества. В системе СИ теплоёмкость измеряется в джоулях на кельвин (Дж/К). Калькулятор универсален и подходит для любой физической системы — никаких особых национальных или региональных условий учитывать не нужно.
Как пользоваться калькулятором
Введите общее количество теплоты (\(Q\)), переданное телу, в джоулях, и получившееся изменение температуры (\(\Delta T\)) — в кельвинах (или в градусах Цельсия, ведь разность температур численно одинакова в обеих шкалах). Калькулятор делит \(Q\) на \(\Delta T\) и выдаёт теплоёмкость. Следите за тем, чтобы количество теплоты и изменение температуры относились к одному и тому же процессу.
Разбор формулы
Основное уравнение выглядит так: $$C = \frac{\text{Heat Energy }Q\text{ (J)}}{\Delta T\text{ (K)}}$$ где \(Q\) — переданная теплота, а \(\Delta T = T_\text{конечная} - T_\text{начальная}\). Большая теплоёмкость означает, что тело сопротивляется нагреву: оно способно поглотить много энергии, нагревшись лишь на немного. Чтобы найти удельную теплоёмкость, разделите \(C\) на массу: \(c = C / m\).
Пример расчёта
Допустим, 5000 Дж теплоты повышают температуру тела на 10 К. Тогда $$C = \frac{5000}{10} = 500 \ \text{Дж/К}.$$ Если масса этого тела равна 2 кг, то удельная теплоёмкость составит \(500 / 2 = 250\) Дж/(кг·К).
Частые вопросы
Какие единицы использовать? Берите джоули для \(Q\) и кельвины (или разность в °C) для \(\Delta T\) — тогда \(C\) получится в Дж/К. Главное — соблюдайте единство единиц.
Чем теплоёмкость отличается от удельной теплоёмкости? Теплоёмкость (\(C\)) относится к телу целиком, а удельная теплоёмкость (\(c\)) — к единице массы. Чтобы получить \(c\), разделите \(C\) на массу.
Может ли ΔT быть отрицательным? Если тело охлаждается, и \(Q\), и \(\Delta T\) отрицательны, поэтому \(C\) остаётся положительной. При нулевом изменении температуры результат не определён, и калькулятор защищён от такого случая.
