1. Что нужно знать, чтобы вычислить количество теплоты, полученное телом при нагревании? 2. Объясните на примере, как рассчитывают количество теплоты, сообщённое телу при его нагревании или выделяющееся при его охлаждении. 3. Напишите формулу для расчёта количества теплоты. 4. Какой вывод можно сделать из опыта по смешиванию холодной и горячей воды? Почему на практике эти энергии не равны?

Чтобы вычислить количество теплоты при нагревании, нужно знать массу тела, его удельную теплоёмкость и изменение температуры. Для охлаждения нужны те же величины.

Например, для нагревания воды массой 2 кг от 20 °C до 30 °C при удельной теплоёмкости воды 4200 Дж/(кг·°C):

Изменение температуры: \(\Delta t=30-20=10\ ^\circ\mathrm{C}\).

Количество теплоты: \(Q=cm\Delta t=4200\cdot2\cdot10=84\,000\) Дж.

При охлаждении количество теплоты, которое тело отдаёт, вычисляют по модулю изменения температуры.

Формула: \(Q=cm(t_2-t_1)\) при нагревании; при охлаждении выделившееся количество теплоты по модулю равно \(Q=cm(t_1-t_2)\). Здесь \(c\) — удельная теплоёмкость вещества, \(m\) — масса тела.

При смешивании горячей и холодной воды горячая вода отдаёт тепло, а холодная получает его. В идеальном случае эти количества теплоты равны по модулю. На практике часть тепла передаётся сосуду и окружающему воздуху, поэтому теплота, отданная горячей водой, обычно больше теплоты, полученной холодной водой.