Номер 40.15, страница 150 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 40. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Глава 6. Тепловые явления - номер 40.15, страница 150.

40.15 [1002] При уменьшении на $1 \text{ °С}$ температуры нафталина, никеля и фарфора массой $1 \text{ кг}$ выделяется соответственно $1300$, $460$ и $750 \text{ Дж}$ энергии. Чему равны удельные теплоёмкости этих веществ?

Дано:

Изменение температуры, $ \Delta t = 1 \, \text{°C} $
Масса каждого вещества, $ m = 1 \, \text{кг} $
Энергия, выделившаяся при охлаждении нафталина, $ Q_н = 1300 \, \text{Дж} $
Энергия, выделившаяся при охлаждении никеля, $ Q_{ни} = 460 \, \text{Дж} $
Энергия, выделившаяся при охлаждении фарфора, $ Q_ф = 750 \, \text{Дж} $

Все данные представлены в единицах, подходящих для расчетов (система СИ). Изменение температуры в градусах Цельсия ($ \text{°C} $) численно равно изменению в Кельвинах ($ \text{K} $), поэтому перевод не требуется.

Найти:

Удельную теплоёмкость нафталина, $ c_н $ — ?
Удельную теплоёмкость никеля, $ c_{ни} $ — ?
Удельную теплоёмкость фарфора, $ c_ф $ — ?

Решение:

Количество теплоты $Q$, которое выделяется при охлаждении тела, вычисляется по формуле:

$ Q = c \cdot m \cdot \Delta t $

где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, $m$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение его температуры.

Чтобы найти удельную теплоёмкость $c$, выразим её из этой формулы:

$ c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t} $

Теперь мы можем рассчитать удельную теплоёмкость для каждого из трёх веществ, подставив в формулу соответствующие значения.

Нафталин

Подставим в формулу числовые значения для нафталина:

$ c_н = \frac{Q_н}{m \cdot \Delta t} = \frac{1300 \, \text{Дж}}{1 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{°C}} = 1300 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} $

Ответ: удельная теплоёмкость нафталина равна $1300 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.

Никель

Подставим в формулу числовые значения для никеля:

$ c_{ни} = \frac{Q_{ни}}{m \cdot \Delta t} = \frac{460 \, \text{Дж}}{1 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{°C}} = 460 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} $

Ответ: удельная теплоёмкость никеля равна $460 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.

Фарфор

Подставим в формулу числовые значения для фарфора:

$ c_ф = \frac{Q_ф}{m \cdot \Delta t} = \frac{750 \, \text{Дж}}{1 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{°C}} = 750 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} $

Ответ: удельная теплоёмкость фарфора равна $750 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.