Номер 40.34, страница 152 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 40. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Глава 6. Тепловые явления - номер 40.34, страница 152.

40.34 [1021] Вычислите, на сколько градусов нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г, чтобы его внутренняя энергия увеличилась на 280 Дж.

Дано:

Масса куска свинца, $m = 100$ г
Увеличение внутренней энергии, $\Delta U = 280$ Дж
Удельная теплоемкость свинца (табличное значение), $c = 140 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$

Перевод в систему СИ:

$m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

Найти:

Изменение температуры, $\Delta t$

Решение:

Изменение внутренней энергии тела при его нагревании (когда не происходит изменения агрегатного состояния) равно количеству теплоты, которое было передано телу. Это можно записать в виде формулы: $\Delta U = Q$.

Количество теплоты $Q$, необходимое для изменения температуры тела, определяется по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$
где $c$ — это удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение его температуры.

Объединив эти два выражения, мы получаем связь между изменением внутренней энергии и изменением температуры:
$\Delta U = c \cdot m \cdot \Delta t$

Из этой формулы нам нужно выразить искомое изменение температуры $\Delta t$:
$\Delta t = \frac{\Delta U}{c \cdot m}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи и справочных данных в полученную формулу:
$\Delta t = \frac{280 \text{ Дж}}{140 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 0.1 \text{ кг}}$

Проведем вычисления:
$\Delta t = \frac{280}{14} °C = 20 °C$

Таким образом, для того чтобы внутренняя энергия куска свинца увеличилась на 280 Дж, его температуру необходимо повысить на 20 градусов Цельсия.

Ответ: температуру нужно повысить на 20 °C.