Номер 1.31, страница 6 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

I. Внутренняя энергия - номер 1.31, страница 6.

Условие.

1.31 На рисунке 3 приведены результаты эксперимента — графики зависимости количества теплоты $\text{Q}$, переданного образцу, от значения изменения температуры $\Delta t$. Использовались образцы равной массы, изготовленные из железа, латуни, олова. Укажите, какой график построен для олова. Ответ обоснуйте.

Рис. 4

Решение.

Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагревания тела, определяется по формуле: $Q = c \cdot m \cdot \Delta t$, где $\text{c}$ – удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ – масса тела, а $\Delta t$ – изменение его температуры.

На графике (Рис. 3) представлена зависимость количества теплоты $\text{Q}$ (вертикальная ось) от изменения температуры $\Delta t$ (горизонтальная ось). Эта зависимость является линейной. Из формулы можно выразить отношение $\frac{Q}{\Delta t} = c \cdot m$. Это отношение представляет собой тангенс угла наклона (угловой коэффициент) графика к оси $\Delta t$.

По условию задачи, массы образцов одинаковы ($m_1 = m_2 = m_3 = m$). Следовательно, чем больше удельная теплоемкость вещества $\text{c}$, тем больше будет угловой коэффициент $c \cdot m$ и тем круче будет идти график.

Найдем в таблице значения удельной теплоемкости для данных веществ:
Удельная теплоемкость железа: $c_{железа} \approx 450 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.
Удельная теплоемкость латуни: $c_{латуни} \approx 380 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.
Удельная теплоемкость олова: $c_{олова} \approx 230 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.

Сравнивая эти значения, получаем: $c_{олова} < c_{латуни} < c_{железа}$.

Поскольку у олова самая низкая удельная теплоемкость, для его нагревания на одинаковую температуру $\Delta t$ (при равной массе) потребуется наименьшее количество теплоты $\text{Q}$. Это означает, что график для олова будет иметь самый маленький угол наклона, то есть будет самым пологим.

На рисунке 3 самый пологий график, имеющий наименьший угол наклона к горизонтальной оси, обозначен цифрой 3.

Ответ: Для олова построен график 3.