מחשבים כמות חום, מסה, חום סגולי או שינוי טמפרטורה. בוחרים חומר ברשימה, ממלאים את השאר, והתשובה מופיעה מיד.
מה רוצים לחשב?
Q = m · c · ΔT
ממלאים את הנתונים, והתשובה מופיעה כאן מיד.
הפתרון המלא, צעד אחר צעד
ממה תלויה כמות החום?
כדי לחמם גוף צריך לתת לו אנרגיה, חום. כמות החום תלויה בשלושה דברים: כמה חומר יש, מאיזה חומר הוא עשוי, ובכמה מעלות רוצים לחמם אותו.
החום הסגולי c אומר כמה ג’אול צריך כדי לחמם ק”ג אחד מהחומר במעלה אחת. למים יש חום סגולי גבוה, ולכן הם מתחממים ומתקררים לאט. להסבר המלא קראו את המאמר אנרגיית חום.
הנוסחה
Q חום · m מסה · c חום סגולי · ΔT שינוי הטמפרטורה
שינוי הטמפרטורה הוא הטמפרטורה הסופית פחות ההתחלתית: ΔT = T₂ − T₁. כשהגוף מתקרר, הוא יוצא שלילי, וגם Q יוצא שלילי, כי הגוף מוסר חום.
חום סגולי של חומרים נפוצים
| חומר | חום סגולי, ג’אול לק”ג למעלה |
|---|---|
| מים | 4,200 |
| קרח | 2,100 |
| אלומיניום | 900 |
| זכוכית | 840 |
| ברזל | 450 |
| נחושת | 390 |
ערכים מקורבים, כמו בספרי הלימוד.
תרגיל פתור: מרתיחים ליטר מים
תרגיל פתור
הנתונים: מחממים ליטר מים, כלומר 1 ק”ג, מ־20 מעלות ל־100 מעלות.
השאלה: כמה חום צריך? וכמה זמן ייקח לקומקום של 2,000 וואט?
- שינוי הטמפרטורה:
ΔT = 100 − 20 = 80 °C - מציבים:
Q = 1 · 4,200 · 80 = 336,000 J - קומקום של 2,000 וואט נותן 2,000 ג’אול בשנייה:
t = 336,000 / 2,000 = 168 s
התשובה: צריך 336,000 ג’אול, שהם 336 קילו־ג’אול. הקומקום יחמם את המים בכ־3 דקות, אם כל החום עובר למים.
טעויות נפוצות
- מציבים את הטמפרטורה הסופית במקום השינוי. ΔT הוא ההפרש בין הטמפרטורות.
- מסה בגרמים. החום הסגולי בטבלה הוא לק”ג, ולכן גם המסה בק”ג.
- מבלבלים חום וטמפרטורה. טמפרטורה נמדדת במעלות. חום הוא אנרגיה ונמדד בג’אול.
שאלות נפוצות
מה ההבדל בין חום לטמפרטורה?
טמפרטורה מתארת כמה הגוף חם. חום הוא אנרגיה שעוברת מגוף חם לגוף קר. ההסבר המלא במאמר חום וטמפרטורה.
למה הים מתחמם לאט בקיץ?
כי החום הסגולי של מים גבוה. צריך הרבה אנרגיה כדי לחמם אותם, ולכן החול מתחמם הרבה יותר מהר.
מה זה קלוריה?
יחידה ישנה של חום: הכמות שמחממת גרם מים במעלה אחת. קלוריה אחת היא כ־4.2 ג’אול.
רוצים ללמוד פיזיקה בלי להיתקע?
בקורסים של פיזיקס יש שיעורי וידאו מסודרים, מכיתה ז׳ ועד הבגרות, וחוברת תרגול עם פתרון וידאו לכל תרגיל.
לכל הקורסיםרוצים קודם לתרגל לבד? הורידו חוברת תרגול בחינם