Номер 40.33, страница 152 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 40. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Глава 6. Тепловые явления - номер 40.33, страница 152.

40.33 [1020] На сколько изменится температура воды в стакане, если ей сообщить количество теплоты, равное $10 \text{ Дж}$? Вместимость стакана примите равной $200 \text{ см}^3$.

Дано:

Количество теплоты, $Q = 10 \text{ Дж}$
Вместимость стакана (объем воды), $V = 200 \text{ см}^3$

Перевод в систему СИ:
$V = 200 \text{ см}^3 = 200 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 200 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

Изменение температуры воды, $\Delta T$

Решение:

Для решения задачи воспользуемся справочными данными для воды: удельная теплоемкость $c \approx 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ и плотность $\rho \approx 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$.

Количество теплоты $Q$, сообщенное телу, связано с изменением его температуры $\Delta T$ формулой: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$, где $m$ - масса тела.

Выразим из этой формулы искомое изменение температуры:

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

Массу воды найдем, зная ее объем $V$ и плотность $\rho$ по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Рассчитаем массу воды в стакане:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3 = 0.2 \text{ кг}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для изменения температуры и вычислим результат:

$\Delta T = \frac{10 \text{ Дж}}{4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.2 \text{ кг}} = \frac{10}{840} \text{ °C} \approx 0.012 \text{ °C}$

Ответ: температура воды в стакане изменится примерно на $0.012 \text{ °C}$.