Povratak na popis lekcija - fizika 7
Video
Toplina je dio unutarnje energije koji prelazi sa toplijeg na hladnije tijelo. Kada tijelo prima toplinu njegova se temperatura i unutarnja energija povećavaju, a kada predaje toplinu, smanjuju. Količina topline koju treba dovesti tijelu da se zagrije za određenu temperaturu razmjerna je masi tijela i promjeni temperature.

Sve se tvari ne zagrijavaju jednako. Neke se zagrijavaju brže, a neke sporije. Odnosno, nekima je potrebno više, a nekima manje topline da se ugriju do određene temperature. Veličina koja govori koliku količinu topline mora primiti 1 kg neke tvari da mu temperatura poraste za 1K naziva se specifični toplinski kapacitet i označava se malim slovom c.

Toplina koju tijelo zagrijavanjem primi ili hlađenjem preda jednaka je umnošku mase tijela, njegovog specifičnog toplinskog kapaciteta i promjeni temperature tijela:

28-1

Mjerna jedinica za specifični toplinski kapacitet je:

28-2

Voda ima veliki specifični toplinski kapacitet. Da bi se 1 kg vode ugrijao za 1 K moramo mu dovesti 4200 J topline. Tvari koje imaju veliki specifični toplinski kapacitet sporo se zagrijavaju i sporo hlade. Stoga se voda koristi kao sredstvo za hlađenje raznih motora kao i za prijenos topline kod centralnog grijanja.
Ova karakteristika vode ima veliki utjecaj na klimu u blizini mora i jezera.

Voda ima 4 puta veći specifični toplinski kapacitet nego zrak i kopno, što znači da se oni 4 puta brže ohlade i zagriju nego voda. Kada se zrak i kopno ugriju na višu temperaturu od vode, predaju joj toplinu i na taj način se hlade, a kada se ohlade na nižu temperaturu od vode, primaju od nje toplinu i zagrijavaju se.
Zato su godišnje temperaturne razlike na Havajskim otocima u Tihom oceanu nekoliko stupnjeva, a u Sibiru preko 50 stupnjeva.
  • toplina koju tijelo zagrijavanjem prima ili hlađenjem predaje razmjerna je masi tijela i promjeni temperature tijela
Q ~ m
Q ~ ΔT
  • c - specifični toplinski kapacitet - veličina koja govori koliko topline treba dovesti 1 kg neke tvari da se zagrije za 1 K
28-1
28-3

Q - toplina koju tijelo zagrijavanjem primi ili hlađenjem preda (J)
m - masa tijela (kg)
c - specifični toplinski kapacitet tvari (J/kgK)
ΔT - promjena temperature (K)
  • tijela koja imaju velik specifični toplinski kapacitet sporo se zagrijavaju i sporo se hlade
Toplinska ravnoteža

Kada su dva tijela različitih temperatura u dodiru ili u blizini razmjenjuju toplinu. Hladnijem se tijelu temperatura povećava, a toplijem smanjuje sve dok im se temperature ne izjednače. Tada kažemo da je uspostavljena toplinska ravnoteža. Postignuta temperatura naziva se temperatura toplinske ravnoteže ili temperatura smjese. Prema zakonu očuvanja energije toplina koju hladnije tijelo primi jednaka je toplini koju toplije tijelo preda.

Q1 = Q2

Q1- toplina koju hladnije tijelo primi

Q2 - toplina koju toplije tijelo preda

m1 · c1 · ΔT1 = m2 · c2 · ΔT2

m1 - masa hladnijeg tijela

m2 - masa toplijeg tijela

c1 i c2 - specifični toplinski kapaciteti tijela

ΔT1 i ΔT2 - promjene temperatura tijela

Hladnije tijelo temperature T1 se zagrijava do temperature T pa je ΔT1 = T - T1.

Toplije tijelo temperature T2 se hladi do temperature T pa je ΔT2 = T2 - T.

Koliko je topline potrebno da se 2,5 kg vode zagrije za 25 K?

262500 J
62,5 J
10500 J

Tvari koje imaju veliki specifični toplinski kapacitet hlade se:

brzo
sporo
uopće se ne hlade

U čašu sa hladnom vodom ubacimo olovnu kuglicu temperature 70 °C. Nakon nekog vremena temperatura vode bit će:

70 °C
manja od 70 °C
veća od 70 °C

Za grijanje jednake mase vode na tri puta višu temperaturu treba:

tri puta više topline
tri puta manje topline
šest puta više topline

Za koliko se promjeni temperatura tijelu zagrijavanjem od -24 °C do 95 °C?

71 °C
119 °C
24 °C


Warning: Table './eduvizija/watchdog' is marked as crashed and last (automatic?) repair failed query: INSERT INTO watchdog (uid, type, message, variables, severity, link, location, referer, hostname, timestamp) VALUES (0, 'php', '%message in %file on line %line.', 'a:4:{s:6:\"%error\";s:12:\"user warning\";s:8:\"%message\";s:343:\"Table './eduvizija/accesslog' is marked as crashed and last (automatic?) repair failed\nquery: INSERT INTO accesslog (title, path, url, hostname, uid, sid, timer, timestamp) values('Mjerenje topline', 'node/1727', '', '3.229.118.253', 0, 'e1kkpqks1erbloq8le612q8fp3', 125, 1582861644)\";s:5:\"%file\";s:69:\"/var/www/eduvizija/htdocs/portal/modules/statistics/statistics.module\";s:5:\"%line\";i:63;}', 3, '', 'http://www.eduvizija.hr/portal/lekcija/7-raz in /var/www/eduvizija/htdocs/portal/includes/database.mysql.inc on line 135