Номер 1.25, страница 6 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

I. Внутренняя энергия - номер 1.25, страница 6.

Условие.

1.25 Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 5 кг льда от $-20^\circ\text{C}$ до $-12^\circ\text{C}$?

Решение.

Дано:

$m = 5$ кг
$t_{1} = -20$ °C
$t_{2} = -12$ °C
$c = 2100$ Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда)

Все данные представлены в системе СИ или в единицах, совместимых с СИ (изменение температуры в °C равно изменению в K).

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Для нахождения количества теплоты, необходимого для нагревания тела без изменения его агрегатного состояния, используется формула:

$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$

где $\text{c}$ – удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ – масса тела, $\Delta t$ – изменение температуры.

Изменение температуры $\Delta t$ равно разности конечной ($t_2$) и начальной ($t_1$) температур:

$\Delta t = t_2 - t_1 = -12 \, \text{°C} - (-20 \, \text{°C}) = -12 \, \text{°C} + 20 \, \text{°C} = 8 \, \text{°C}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для расчета количества теплоты:

$Q = 2100 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 5 \, \text{кг} \cdot 8 \, \text{°C} = 84000 \, \text{Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж), зная, что 1 кДж = 1000 Дж:

$84000 \, \text{Дж} = 84 \, \text{кДж}$

Ответ: для нагревания 5 кг льда от -20 °C до -12 °C необходимо 84000 Дж (или 84 кДж) теплоты.