Номер 482, страница 66, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Молекулярная физика. Тепловые явления. Основы термодинамики. Количество теплоты. Уравнение теплового баланса - номер 482, страница 66.

Условие.

482. [404] Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы нагреть кусочек олова массой $10\text{ г}$ от комнатной температуры, равной $22^\circ\text{С}$, до температуры плавления ($t_{\text{пл}} = 232^\circ\text{С}$)? Удельная теплоёмкость олова $280 \text{ (Дж} \text{/} \text{кг} \cdot \text{К})$.

Решение.

Дано:

$m = 10 \, \text{г}$

$t_1 = 22 \, \text{°C}$

$t_2 = t_{пл} = 232 \, \text{°C}$

$c = 280 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{К}}$

Перевод в систему СИ:

$m = 10 \, \text{г} = 0.01 \, \text{кг}$

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела без изменения его агрегатного состояния, вычисляется по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

где $\text{c}$ – удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ – масса тела, $t_1$ – начальная температура, $t_2$ – конечная температура.

Изменение температуры в градусах Цельсия равно изменению температуры в Кельвинах, поэтому можно использовать данные значения температур для расчета.

Рассчитаем разность температур:

$\Delta t = t_2 - t_1 = 232 \, \text{°C} - 22 \, \text{°C} = 210 \, \text{°C} = 210 \, \text{К}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для количества теплоты:

$Q = 280 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{К}} \cdot 0.01 \, \text{кг} \cdot 210 \, \text{К}$

Выполним вычисления:

$Q = 2.8 \cdot 210 = 588 \, \text{Дж}$

Ответ: потребуется $588 \, \text{Дж}$ теплоты.