Номер 3, страница 26 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Изменения агрегатного состояния вещества. Считаем и сравниваем - номер 3, страница 26.

Условие.

3. В каком случае будет затрачено большее количество теплоты: при плавлении 10 кг льда при температуре плавления или при нагревании 10 кг воды на 5 °C?

Решение.

Дано:

Масса льда, $m_л = 10 \text{ кг}$

Масса воды, $m_в = 10 \text{ кг}$

Изменение температуры воды, $\Delta t = 5 \text{ °C}$

Удельная теплота плавления льда, $\lambda = 3.3 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}$ (табличное значение)

Удельная теплоемкость воды, $c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°C)}$ (табличное значение)

Найти:

Сравнить количество теплоты, затраченное на плавление льда ($Q_1$), и количество теплоты, затраченное на нагревание воды ($Q_2$).

Решение:

Чтобы определить, в каком случае будет затрачено большее количество теплоты, необходимо рассчитать это количество для каждого из двух процессов и сравнить их.

1. Рассчитаем количество теплоты ($Q_1$), необходимое для плавления 10 кг льда при температуре плавления. Этот процесс описывается формулой:

$Q_1 = \lambda \cdot m_л$

Подставим данные значения:

$Q_1 = 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 10 \text{ кг} = 3300000 \text{ Дж}$

2. Рассчитаем количество теплоты ($Q_2$), необходимое для нагревания 10 кг воды на 5 °C. Этот процесс описывается формулой:

$Q_2 = c \cdot m_в \cdot \Delta t$

Подставим данные значения:

$Q_2 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 10 \text{ кг} \cdot 5 \text{ °C} = 210000 \text{ Дж}$

3. Сравним полученные значения $Q_1$ и $Q_2$:

$3300000 \text{ Дж} > 210000 \text{ Дж}$

Следовательно, $Q_1 > Q_2$.

Ответ: Большее количество теплоты будет затрачено при плавлении 10 кг льда при температуре плавления.