Сделай с учебника
Кратко. Удельная теплоёмкость \(c\) показывает, сколько теплоты нужно передать 1 кг вещества, чтобы нагреть его на \(1^\circ\mathrm{C}\). Формула:
\[
Q=cm\Delta t,\qquad c=\frac{Q}{m\Delta t}.
\]
Единица: \(\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot^\circ\mathrm{C}}=\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot\mathrm{К}}\). Различия \(c\) связаны со строением вещества и агрегатным состоянием.
Первый блок
Что такое удельная теплоёмкость вещества?
Это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг вещества на \(1^\circ\mathrm{C}\) (или на 1 К). Например, для воды \(c=4200\ \frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot^\circ\mathrm{C}}\): чтобы нагреть 1 кг воды на \(1^\circ\mathrm{C}\), нужно 4200 Дж.Какова единица удельной теплоёмкости?
\[ \frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot^\circ\mathrm{C}} \quad\text{или}\quad \frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot\mathrm{К}}. \] В СИ используют \(\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot\mathrm{К}}\).Почему разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость?
Вещества состоят из разных молекул, у них разная масса частиц и разные силы взаимодействия. При нагревании теплота идёт на увеличение энергии движения молекул и на преодоление их притяжения. Поэтому одним веществам нужно больше теплоты для нагрева на \(1^\circ\mathrm{C}\), а другим — меньше. Например, у меди \(c=400\), а у воды \(c=4200\).Почему различна удельная теплоёмкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях?
В разных состояниях различаются расположение частиц и связи между ними. У льда молекулы образуют кристаллическую решётку, у воды они более подвижны. Поэтому для нагрева 1 кг льда на \(1^\circ\mathrm{C}\) нужно 2100 Дж, а для воды — 4200 Дж. Строение разное — значит, и \(c\) разная.
Второй блок
Почему \(c\) измеряют и в \(\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot^\circ\mathrm{C}}\), и в \(\frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot\mathrm{К}}\)?
В формуле стоит изменение температуры \(\Delta t\). Изменение на \(1^\circ\mathrm{C}\) равно изменению на 1 К:
\[ \Delta t=\Delta T. \] Поэтому
\[ c=\frac{Q}{m\Delta t}=\frac{Q}{m\Delta T}, \] и обе записи единицы равноправны. Это одна и та же единица, только через разные шкалы температуры.Почему в радиаторах центрального отопления используют воду?
У воды очень большая удельная теплоёмкость: \(4200\ \frac{\mathrm{Дж}}{\mathrm{кг}\cdot^\circ\mathrm{C}}\). При остывании 1 кг воды на \(1^\circ\mathrm{C}\) выделяется 4200 Дж теплоты. Вода доступна, не токсична и хорошо переносит тепло, поэтому эффективно нагревает помещение.Чем объяснить различие морского и континентального климата?
Вода имеет большую теплоёмкость и медленно нагревается, медленно остывает. Летом море забирает часть тепла, зимой отдаёт его. Поэтому морской климат мягче: меньше суточные и годовые колебания температуры. Суша имеет меньшую теплоёмкость, быстро нагревается и остывает, поэтому континентальный климат более резкий.
4*. Задание обрезано. На фото видно только начало: «В два цилиндрических стакана, стеклянный и алюминиевый, …». Дальше условие не читается. Можешь прислать полный текст 4*?
Как понять принцип. Чем больше \(c\), тем больше теплоты нужно для нагрева 1 кг на \(1^\circ\mathrm{C}\) и тем медленнее вещество нагревается или остывает при одинаковых условиях. Поэтому вода \(4200\) нагревается медленнее меди \(400\). В качественных вопросах ищи, у какого вещества больше \(c\), и делай вывод о скорости нагрева или о выделении теплоты.
