Blaszany kubek jest wykonany z materiału, który ma stosunkowo niskie ciepo właściwe i małą pojemność cieplną. Oznacza to, że nie trzeba dostarczać dużej ilości ciepła, aby ogrzać jeden kilogram tego materiału o jeden stopień Celsjusza.
Dane:
Gęstość wody przyjmujemy równą:
Szukane:
Rozwiązanie:
Obliczmy masę pierwszej wody. Gęstość wyrażamy jako stosunek masy do objętości :
Zapiszmy równanie bilansu cieplnego, woda o wyższej temperaturze będzie oddawać ciepło w wyniku ochładzania, a woda o niższej temperaturze będzie pobierać ciepło w wyniku ogrzewania:
Wyznaczmy z powyższego wzoru masę drugiej wody:
Podstawmy dane do powyższego wzoru:
Masa wlanej wody wynosiła 1,5 kg.
Dane:
Szukane:
Rozwiązanie:
Obliczmy masę wody korzystając z definicji gęstości:
gdzie jest gęstością, jest masą, jest objętością.
Wówczas:
Zapiszmy równanie bilansu cieplnego, woda o niższej temperaturze będzie pobierać ciepło od stali w wyższej temperaturze. Temperatura końcowa zarówno wody jak i stalowych kombinerek ustali się taka sama.
Podstawmy dane do powyższego wzoru:
Temperatura końcowa kombinerek będzie wynosić około 20,5°C.
Stare i duże budowle mają bardzo często grube, kamienne mury. Mury te mają dużą pojemność cieplną, zatem długo się nagrzewają nawet w upalne dni. Dlatego w środku takiej budowli panuje dużo niższa temperatura niż na zewnątrz.
Dane:
Rozwiązanie:
Im większa pojemność cieplna ciała, tym więcej energii może ono pobrać przy takiej samej zmianie swojej temperatury.
Masę ściany możemy wyrazić jako:
Dostarczenie do drewna ciepła spowoduje wzrost jego temperatury o :
Taka sama zmiana temperatury betonu, nastąpi na skutek dostarczenia ciepła :
Wyznaczmy iloraz dostarczonych ciepeł do obu materiałów:
Podstawmy dane do wzoru:
Ciepło jest mniejsze od ciepła . Zatem aby ogrzać o pewną temperaturę dany kawałek drewna trzeba dostarczyć mniej energii, niż aby ogrzać taki sam kawałek betonu o taką samą temperaturę.
Stąd drewno ma mniejszą pojemność cieplną.
Ściana betonowa ma większą pojemność cieplną.