Номер 4, страница 26 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Изменения агрегатного состояния вещества. Считаем и сравниваем - номер 4, страница 26.

Условие.

4. Определите, в каком случае выделится большее количество теплоты: при отвердевании 3 кг расплавленного железа или 3 кг расплавленного алюминия. Оба металла находятся при температуре кристаллизации.

Решение.

Дано:

$m_{Fe} = 3$ кг

$m_{Al} = 3$ кг

Поскольку все данные представлены в Международной системе единиц (СИ), перевод не требуется.

Найти:

Сравнить количество теплоты, выделившееся при отвердевании железа ($Q_{Fe}$) и алюминия ($Q_{Al}$).

Решение:

Количество теплоты ($\text{Q}$), которое выделяется при отвердевании (кристаллизации) расплавленного вещества, находящегося при температуре кристаллизации, определяется по формуле:

$Q = \lambda \cdot m$

где $\lambda$ — удельная теплота плавления вещества, а $\text{m}$ — его масса.

Для решения задачи нам потребуются справочные значения удельной теплоты плавления для железа и алюминия:

Удельная теплота плавления железа: $\lambda_{Fe} = 2,7 \cdot 10^5$ Дж/кг.

Удельная теплота плавления алюминия: $\lambda_{Al} = 3,9 \cdot 10^5$ Дж/кг.

Теперь рассчитаем количество теплоты для каждого металла.

1. Количество теплоты, выделившееся при отвердевании железа:

$Q_{Fe} = \lambda_{Fe} \cdot m_{Fe} = 2,7 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 3\;кг = 8,1 \cdot 10^5\;Дж = 810\;кДж$

2. Количество теплоты, выделившееся при отвердевании алюминия:

$Q_{Al} = \lambda_{Al} \cdot m_{Al} = 3,9 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 3\;кг = 11,7 \cdot 10^5\;Дж = 1170\;кДж$

3. Сравним полученные значения:

$1170\;кДж > 810\;кДж$, следовательно, $Q_{Al} > Q_{Fe}$.

Таким образом, при отвердевании алюминия выделится большее количество теплоты, чем при отвердевании такой же массы железа.

Ответ: при отвердевании 3 кг расплавленного алюминия выделится большее количество теплоты.