Теплота при постоянной T перехода
Плавление, кристаллизация, кипение, конденсация в учебной модели: Q = m L. Температура перехода не входит в формулу. Раздел: теплотехника.
Контроль: 2 кг, L = 1 кДж/кг → 2000 Дж. 1 кг, L = 334 кДж/кг → 334 000 Дж. Обратно m = 2 кг из 2000 Дж и 1 кДж/кг. L = 334 кДж/кг из 668 000 Дж и 2 кг.
L и m строго больше нуля. Q в джоулях по умолчанию: 334 кДж льда выглядят как 334 000 Дж.
Q = m L
Q = m L
Обратный ход к m или L. Нуль L — ошибка.
Не mcΔT нагрева
Не изменение температуры той же массы. Не поток через стенку. Не конвекция. Не механическая работа.
Как пользоваться
Три поля. L в кДж/кг по умолчанию. Родитель инженерия.
Конденсация: то же |Q|, знак в условии «отдали тепло».
Примеры
1. Единица L. 2 кг × 1 кДж/кг → 2000 Дж.
2. Лёд. 1 кг × 334 кДж/кг → 334 000 Дж.
3. Масса. 2000 Дж и 1 кДж/кг → 2 кг.
4. L. 668 000 Дж, 2 кг → 334 кДж/кг.
5. Запрет. L = 0.
Ещё задачи
0,2 кг льда при 0 °C: Q = 0,2 × 334 = 66,8 кДж, если L = 334 кДж/кг. Смените Q на кДж, чтобы не считать нули вручную дважды.
Цепочка: лёд −10 °C → 0 °C (mcΔT льда) → вода (mL) → нагрев воды. Три шага, не одна формула.
Проверка: 3 кг, L = 2260 кДж/кг → 6,78 МДж кипения.
Не кладите c воды вместо L.
Сублимация — тоже L, другое число из условия.
Плотность переводит объём льда в массу, затем сюда.
Не путайте с удлинением: переход фазы не ΔL стержня.
Влажный пар: страница не считает сухость. Чистое L на всю m только если вся масса переходит.
Мощность кипятильника × время = Q, затем m = Q/L. Время страница не множит.
Частичный переход: доля массы в L, не «половина L» без оговорки.
Школа: лёд 334 кДж/кг
Чертёж: горизонтальная полка на графике T(Q), подпись mL.
Памятка: температура стоит, фаза меняется.
ЕГЭ: «сколько теплоты, чтобы расплавить 0,5 кг льда при 0 °C» — только эта страница, без mcΔT, если уже 0 °C.
Хаб теплотехники рядом с mcΔT нарочно.
Итог: три поля, L ваше.
Какое L вводить
Плавление льда ≈ 334 кДж/кг, кипение воды ≈ 2260 кДж/кг при 1 атм. Другие вещества — таблица условия. Страница таблицу не хранит.
Родитель инженерия. Давление меняет T перехода и иногда L — учебная страница p не вводит.
Итог журнала: Q = mL, не mcΔT, не Φ.
Контроль: 2 кг × 1 кДж/кг ↔ 2000 Дж.
Пример: конденсация 0,1 кг пара, L = 2260 кДж/кг → 226 кДж отдали. Знак «отдали» в тексте отчёта.
Не подставляйте теплопроводность k.
Рабочий пример: Q = 167 кДж, L = 334 кДж/кг → m = 0,5 кг льда.
Связь с конвекцией: поток с поверхности не заменяет mL порции в кастрюле.
Итог для отчёта: Q = m L, L из условия, единица кДж/кг по умолчанию, нагрев до точки — другая страница.
Финальный якорь: 1 кг льда × 334 кДж/кг = 334 000 Дж. Нуль L запрещён.
Добор: не называйте L «теплоёмкостью». Теплоёмкость — сосед mcΔT.
Ещё якорь: поле Q в джоулях, L в килоджоулях на килограмм — страница переведёт. Не умножайте 334 на 1000 вручную, если единицы уже выбраны.
Повтор контроля: 2 кг × 1 кДж/кг = 2000 Дж. Лёд 1 кг × 334 кДж/кг = 334 000 Дж. Нуль L запрещён. Не зовите L «теплоёмкостью» и не кладите ΔT в эту формулу.
Связь с Фурье: поток через стенку кастрюли греет воду; когда вода уже кипит, дальнейшая энергия идёт в mL, не в mcΔT.
Итог абзаца: latent heat, T перехода постоянна, L ваше, Q = mL, нагрев до точки — соседняя страница.
Журнал: 80 г льда при 0 °C полностью растаяли. m = 0,080 кг, L = 334 кДж/кг → Q = 26,72 кДж. Если лёд был −18 °C, сначала mcΔT льда (c льда своё, не 4184), потом эта страница. Складывать 18 К × 4184 воды вместо c льда — типичная школьная ловушка.
Кипятильник 1 кВт, вода уже кипит, L = 2260 кДж/кг. За 2 минуты Q = 120 кДж, m пара = 120/2260 ≈ 0,053 кг. Страница не знает киловатты: вы сами перевели мощность × время в джоули поля Q.
Конденсация на холодной стенке: та же |Q| = mL, тепло уходит в стенку. Поток стенки — Фурье или Ньютон. Эта страница только порцию пара, которая успела сконденсироваться.
Сублимация сухого льда: другое L из условия, формула та же Q = mL. Не подставляйте 334 льда H₂O.
Влажный пар со степенью сухости x: теплота доиспарения x·m·L кипения в грубой модели. Страница не имеет поля x: введите эффективную массу, которая реально переходит.
Финальный блок: три поля, T на полке, L в кДж/кг по умолчанию, 2×1 кДж/кг = 2000 Дж, не mcΔT, не Φ.
Типичные ошибки
- Путать с mcΔT.
- Ввести 334 как джоули при единице кДж/кг и ждать 334 Дж.
- Нулевое L.
- Забыть цепочку «нагрев + переход».
- Подставить c вместо L.
Соседи: количество теплоты, работа, плотность, конвекция, линейное расширение.
Частые вопросы
- Какая формула теплоты перехода?
- Q = m L. 2 кг и L = 1 кДж/кг → 2000 Дж. 1 кг льда, L = 334 кДж/кг → 334 кДж = 334 000 Дж.
- Температура меняется?
- На участке чистого перехода в модели нет. Нагрев до точки — Q = mcΔT.
- L по умолчанию?
- кДж/кг. Учебный лёд 334 введите как 334, не 334 000, если единица кДж/кг.
- Кипение воды?
- Другое L (≈ 2260 кДж/кг). Страница не подставляет таблицу сама.
- Нулевое L?
- Делить и умножать на нулевую удельную теплоту нельзя.
- Где хаб?
- Теплотехника.
Источники
- Учебная теплотехника: Q = mcΔT, Q = mL, стационарная стенка Φ = kAΔT/d, Ньютон Φ = hAΔT, ΔL = αLΔT. Коэффициенты задаёт пользователь.
- СИ: джоуль, ватт, кельвин. ΔT — разность, не перевод °C↔K как абсолютных температур.