2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 12:22 
Цитата:
Найдите ошибку в определении: "Теплоемкость системы - это количество тепла, которое нужно сообщить системе, чтобы изменить ее температуру на 1 К"


Просматривая вопросы к экзамену, нашел это. Сходу ответить не смог. Я знаю, что теплоемкость это величина $C = \delta Q/dT$. Может быть проблема в том, что нельзя говорить конкретно о теплоте? Я имею в виду тот факт, что, например, выражение $\Delta Q$ записать можно, но выражение $Q_2 - Q_1$ употреблять нежелательно, т.к. теплота - она как бы немного не самостоятельна, ее нельзя отождествлять с энергией. Нельзя сказать, что тело обладает теплотой. Поэтому обозначения $Q_2$, $Q_1$ получаются не очень корректны. Или может дело в том, что вместо слово "тепло" надо писать "теплота"?
Скажите, пожалуйста, что не так с определением

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 12:51 
Аватара пользователя
Может быть надо потребовать сохранения агрегатного состояния?

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 12:58 
Аватара пользователя
Я не физик, но мне кажется, что теплоемкость - мгновенная характеристика. И вики так говорит.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 13:10 

(Оффтоп)

видимо слово "определение" в названии темы привлеклО математиков :D

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 13:53 
По-моему, теплоемкость - это все-таки не "количество тепла", а отношение количества тепла к изменению температуры.
Размерность другая.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 13:56 
кстати, да. Количество теплоты измеряется в СИ джоулями, а теплоемкость Джоуль / Кельвины. Наверное, это верно. Спасибо!

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 14:52 
Аватара пользователя
И при этом изменение температуры должно проводиться не на 1 градус, а на достаточно малую величину, чтобы система не изменилась.

Например, допустим, вы рассматриваете лёд при атмосферном давлении при температуре -0,5° C. Чтобы нагреть его на 1° C, его придётся расплавить, и дополнительно нагреть воду. Но это же не имеет отношения к теплоёмкости льда!

Такова типичная ошибка при цитировании многих определений, где вместо $\tfrac{\Delta a}{\Delta b}$ в знаменателе подставляют "единицу", например, градус, секунду, квадратный метр и т. п. Удельная величина читается так, что "сколько-то джоулей приходится на градус", но это не значит, что при её определении должен быть использован именно 1 градус, как раз наоборот.
    Наиболее анекдотично эта ошибка выглядит в электричестве, где 1 Кл - огромный заряд. Если вы будете измерять электрическое напряжение по силе, действующей на 1 Кл, то внесение 1 Кл в систему исказит её до неузнаваемости, если не разрушит.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 15:11 
понял, большое спасибо!

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 15:22 
А что, простите, скорость уже не определяется как "путь, проходимый за единицу времени"? Что нисколько не мешает, кстати, ей быть мгновенной характеристикой и иметь размерность км/ч...

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 15:31 
Аватара пользователя
kis в сообщении #845653 писал(а):
"Теплоемкость системы - это количество тепла, которое нужно сообщить системе, чтобы изменить ее температуру на 1 К"

Стандартно следует дополнение: численно.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 15:55 
Единственное. что приходит в голову, это то, что надо оговаривать теплоемкость при постоянном давлении или объеме, они, естественно, разные. А если не добавлять это условие, то теплоемкость, получается, не имеет определенного значения.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 17:32 
Аватара пользователя
iifat в сообщении #845739 писал(а):
А что, простите, скорость уже не определяется как "путь, проходимый за единицу времени"?

Да, уже не.

Скорость - это путь, проходимый за единицу времени, если бы скорость была постоянной :-) Вот такая тавтология.

Посмотрите на свободно падающее яблоко. В первую секунду оно проходит 5 м, во вторую - 15 м, и так далее. При этом, на начало первой секунды его скорость 0 м/с, на конец первой - начало второй - 10 м/сек... Не совпадает :-)

-- 05.04.2014 18:35:43 --

druggist в сообщении #845756 писал(а):
Единственное. что приходит в голову, это то, что надо оговаривать теплоемкость при постоянном давлении или объеме, они, естественно, разные. А если не добавлять это условие, то теплоемкость, получается, не имеет определенного значения.

Хорошее дополнение. Собственно, теплоёмкость может иметь своё отдельное значение при любом соотношении между $P$ и $V$ (уместнее между $dP$ и $dV$). Правда, наиболее актуально это для газов, а для твёрдых и жидких тел довольно трудно соблюсти $V=\mathrm{const}$ (из-за больших возникающих давлений), и обычно говорят о теплоёмкости при постоянном давлении.

 
 
 
 Re: Где ошибка в определении?
Сообщение05.04.2014, 17:40 
Аватара пользователя
kis в сообщении #845678 писал(а):

(Оффтоп)

видимо слово "определение" в названии темы привлеклО математиков :D

(Оффтоп)

И судя по обсуждению, не зря. Математики тоже не лыком шиты!

 
 
 [ Сообщений: 13 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group