ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 12.2: Количество теплоты при нагревании и охлаждении

План решения:

Для ответа на этот теоретический вопрос необходимо вспомнить закон сохранения энергии применительно к тепловым процессам. Мы определим физический смысл уравнения теплового баланса и условия его применимости (замкнутость системы).

Вычисление и обоснование:

1. Уравнение теплового баланса — это математическое выражение закона сохранения энергии для процессов теплопередачи. Оно гласит, что количество теплоты, отданное более нагретыми телами (Q_отд), равно количеству теплоты, полученному менее нагретыми телами (Q_пол):

Если в системе участвует несколько тел, то сумма всех количеств теплоты с учётом знаков равна нулю: ∑Q_i=0.

2. Условия справедливости: Это уравнение верно только при соблюдении двух главных условий:

• Система тел является замкнутой (изолированной). Это значит, что обмен теплотой происходит только между телами внутри системы, а потери теплоты во внешнюю среду отсутствуют или пренебрежимо малы.
• В системе не происходят химические реакции, фазовые переходы, сопровождающиеся выделением или поглощением скрытой теплоты, которые не учтены в формулах расчёта Q, либо эти процессы учтены корректно.

Проверка:

Логика подтверждается практикой лабораторных работ по измерению удельной теплоёмкости. Если бы система не была изолирована (например, стакан был открыт), часть теплоты уходила бы в воздух, и равенство Q_отд =Q_пол нарушалось бы. Следовательно, условие замкнутости является обязательным.