Номер 730, страница 82 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 31. Количество теплоты. Единицы количества теплоты. Удельная теплоёмкость. Расчёт количества теплоты, сообщённого телу при его нагревании или выделяемого при его охлаждении - номер 730, страница 82.

Решение.

730. Воду применяют для охлаждения некоторых механизмов, например, двигателей внутреннего сгорания, благодаря её уникальным физическим свойствам. Основная причина заключается в её очень высокой удельной теплоёмкости.

Удельная теплоёмкость вещества ($\text{c}$) — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты ($\text{Q}$) необходимо передать единице массы вещества ($\text{m}$) для изменения его температуры ($\Delta T$) на одну единицу. Она определяется формулой $c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$. Для воды это значение аномально велико и составляет примерно $c_{воды} \approx 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$. Для сравнения, удельная теплоёмкость большинства других жидкостей и твёрдых тел (например, железа, $c_{железа} \approx 450 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$) в несколько раз меньше.

Благодаря этому свойству, вода, циркулируя в системе охлаждения, способна поглотить большое количество теплоты от нагретых деталей механизма, при этом её собственная температура повышается незначительно. Это позволяет эффективно отводить избыточное тепло и поддерживать рабочую температуру механизма в безопасных пределах, предотвращая его перегрев и выход из строя.

Помимо высокой теплоёмкости, использование воды выгодно и по другим причинам: она широко распространена в природе и имеет низкую стоимость, нетоксична, негорюча, а также обладает высокой удельной теплотой парообразования, что делает её ещё более эффективной в системах, где возможно испарение (испарительное охлаждение).

Ответ: Воду применяют для охлаждения механизмов из-за её очень высокой удельной теплоёмкости (около $4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$), которая позволяет ей поглощать и отводить большое количество теплоты от нагретых деталей, при этом слабо повышая собственную температуру. Дополнительными преимуществами являются её доступность, дешевизна и безопасность.