Номер 3, страница 16 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

I. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Решаем задачи - номер 3, страница 16.

Условие.

3. Определите количество теплоты, которое необходимо, чтобы нагреть кусок льда массой 1 кг от -25 до -10 °С.

Решение.

Дано:

Масса льда, $m = 1$ кг

Начальная температура льда, $t_1 = -25$ °C

Конечная температура льда, $t_2 = -10$ °C

Удельная теплоемкость льда, $c = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$ (табличное значение)

Все данные представлены в единицах, совместимых с системой СИ. Перевод не требуется, так как изменение температуры в градусах Цельсия равно изменению температуры в Кельвинах.

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Поскольку лед только нагревается и не происходит изменения его агрегатного состояния (плавления), количество необходимой теплоты можно рассчитать по формуле:

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

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, $(t_2 - t_1)$ — изменение температуры.

Рассчитаем изменение температуры $\Delta t$:

$\Delta t = t_2 - t_1 = (-10 \, \text{°C}) - (-25 \, \text{°C}) = -10 + 25 = 15 \, \text{°C}$

Теперь подставим все известные значения в формулу и вычислим количество теплоты:

$Q = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{°C} = 31500 \, \text{Дж}$

Результат можно также выразить в килоджоулях (кДж):

$31500 \, \text{Дж} = 31,5 \, \text{кДж}$

Ответ: чтобы нагреть кусок льда, необходимо количество теплоты, равное 31500 Дж (или 31,5 кДж).