Количество теплоты: формулы
Q = cm(t2 − t1)количество теплоты при нагревании и охлаждении
Количество теплоты — энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче. Формула зависит от того, что происходит с веществом: оно нагревается, плавится, кипит или сгорает.
Главное в таких задачах — не вычисления, а выбор формулы: пока температура меняется, работает Q = cm(t2 − t1); когда вещество плавится или кипит, температура стоит на месте, и формула другая.
Что означают буквы
| Буква | Величина | Единица |
|---|---|---|
| Q | количество теплоты | Дж |
| c | удельная теплоёмкость вещества | Дж/(кг·°C) |
| m | масса | кг |
| t1, t2 | начальная и конечная температура | °C |
| λ | удельная теплота плавления | Дж/кг |
| L | удельная теплота парообразования | Дж/кг |
| q | удельная теплота сгорания топлива | Дж/кг |
Все обозначения и единицы — на странице «Физические величины».
Как выразить другие величины
| Что нужно | Формула |
|---|---|
| Плавление и кристаллизация | Q = λm |
| Парообразование и конденсация | Q = Lm |
| Сгорание топлива | Q = qm |
| Удельная теплоёмкость | c = Qm(t2 − t1) |
| Масса | m = Qc(t2 − t1) |
| Изменение температуры | t2 − t1 = Qcm |
| Тепловой баланс | Q1 + Q2 + … = 0 |
Когда формула верна
- Q = cm(t2 − t1) — пока вещество остаётся в одном состоянии: не плавится и не кипит.
- Q = λm — вещество плавится или кристаллизуется при температуре плавления; Q = Lm — жидкость кипит или пар конденсируется при температуре кипения. Температура в это время не меняется.
- Если процессов несколько — например, лёд нагревают, а потом плавят, — количество теплоты считают для каждого отдельно и складывают.
- При охлаждении разность t2 − t1 отрицательна: тело отдаёт теплоту. Когда спрашивают, сколько теплоты выделилось, в ответ идёт положительное число.
Типичные ошибки
- Масса оставлена в граммах: 400 г = 0,4 кг.
- Вместо разности температур подставлена конечная температура.
- Взята теплоёмкость воды для льда или наоборот: это разные строки таблицы.
- Формула нагревания применена к плавлению или кипению: там температура не меняется, и Q = cm(t2 − t1) даёт ноль.
- Ответ просят в килоджоулях или мегаджоулях, а записан в джоулях.
Числа для задач — в справочных таблицах: Удельная теплоёмкость · Удельная теплота плавления · Удельная теплота парообразования · Удельная теплота сгорания · Температуры плавления и кипения.
Задачи с решением
Задачи из нашего тренажёра: числа в нём каждый раз новые, а здесь они закреплены, чтобы решение можно было прочитать.
Воду массой 5 кг нагрели от 60 °C до 90 °C. Какое количество теплоты для этого потребовалось? Ответ дай в килоджоулях.
Решение
- Количество теплоты при нагревании: Q = cmΔt. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C) (справочные данные)
- Изменение температуры: Δt = 90 − 60 = 30 °C
- Q = 4200 Дж/(кг·°C) · 5 кг · 30 °C = 630 000 Дж
- В килоджоулях: 630 000 Дж : 1000 = 630 кДж
Ответ: 630
Если получилось другое число
- 630000 — Это количество теплоты в джоулях, а ответ нужен в килоджоулях: раздели на 1000.
- 1890 — В формулу входит изменение температуры, а не конечная температура: найди разность температур.
- 3150 — Температуры нужно вычитать, а не складывать: Δt — это разность.
Свинцовую пластину массой 300 г нагрели от 40 °C до 110 °C. Какое количество теплоты для этого потребовалось? Ответ дай в килоджоулях.
Решение
- Количество теплоты при нагревании: Q = cmΔt. Удельная теплоёмкость свинца — 130 Дж/(кг·°C) (справочные данные)
- Изменение температуры: Δt = 110 − 40 = 70 °C. Масса в килограммах: 300 г = 0,3 кг
- Q = 130 Дж/(кг·°C) · 0,3 кг · 70 °C = 2730 Дж
- В килоджоулях: 2730 Дж : 1000 = 2,73 кДж
Ответ: 2,73
Если получилось другое число
- 2730 — Массу нужно перевести из граммов в килограммы: в формуле масса в кг.
- 4,29 — В формулу входит изменение температуры, а не конечная температура: найди разность температур.
- 5,85 — Температуры нужно вычитать, а не складывать: Δt — это разность.
Бронзовую статуэтку массой 2,5 кг охладили от 290 °C до 250 °C. Какое количество теплоты при этом выделилось? Ответ дай в килоджоулях.
Решение
- Количество теплоты при охлаждении: Q = cmΔt. Удельная теплоёмкость бронзы — 420 Дж/(кг·°C) (справочные данные)
- Изменение температуры: Δt = 290 − 250 = 40 °C
- Q = 420 Дж/(кг·°C) · 2,5 кг · 40 °C = 42 000 Дж
- В килоджоулях: 42 000 Дж : 1000 = 42 кДж
Ответ: 42
Если получилось другое число
- 42000 — Это количество теплоты в джоулях, а ответ нужен в килоджоулях: раздели на 1000.
- 262,5 — В формулу входит изменение температуры, а не конечная температура: найди разность температур.
- 567 — Температуры нужно вычитать, а не складывать: Δt — это разность.
На графике показано, как температура t твёрдого тела зависит от количества теплоты Q, которое оно отдало. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Ответ дай в Дж/(кг·°C).
Решение
- Тело остывает и не плавится: Q = cmΔt, откуда c = Q : (mΔt). Возьми на графике две точки, которые удобно прочитать
- При Q = 40 кДж температура 120 °C, при Q = 160 кДж — 0 °C. Между ними тело отдало 120 кДж, а температура изменилась на 120 °C
- Переведи теплоту в джоули: 120 кДж = 120 000 Дж
- c = 120 000 Дж : (4 кг · 120 °C) = 250 Дж/(кг·°C)
Ответ: 250
Если получилось другое число
- 0,25 — Количество теплоты на графике дано в килоджоулях. Переведи его в джоули: умножь на 1000.
- 1000 — Забыта масса: количество теплоты нужно разделить ещё и на массу тела.
- 4000 — На массу нужно делить, а не умножать: c = Q : (mΔt).
Где это на ОГЭ
Расчёт количества теплоты — задание 8: в демоверсии 2027 года удельную теплоёмкость находят по графику. Графики нагревания и плавления разбирают в задании 14, а в задании 22 демоверсии теплоту от электрической спирали считают вместе с нагреванием воды и калориметра.
Вопросы и ответы
По какой формуле найти количество теплоты при нагревании?
Q = cm(t2 − t1): удельную теплоёмкость умножить на массу и на изменение температуры.
Чему равна удельная теплоёмкость воды?
4200 Дж/(кг·°C) — так в справочных данных демоверсии ОГЭ 2027 года.
В чём измеряется количество теплоты?
В джоулях (Дж), как работа и энергия. В задачах часто используют килоджоули и мегаджоули.
Что такое удельная теплоёмкость?
Количество теплоты, которое нужно, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 °C. Обозначается буквой c, единица — Дж/(кг·°C).
Какую формулу брать для плавления льда?
Q = λm, где λ — удельная теплота плавления льда. Если лёд холоднее 0 °C, сначала его нагревают до 0 °C по формуле Q = cm(t2 − t1).
Соседние формулы
Тексты задач наши. Факты об экзамене и справочные значения — из демоверсии, спецификации и кодификатора ФИПИ для ОГЭ 2027 года; на день обновления документы опубликованы как проект. Обновлено 11.10.2026.