Номер 10, страница 51, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер 10, страница 51.

Условие.

10. Чтобы нагреть металлическое кольцо массой $5 \text{ г}$ на $30 °С$, надо сообщить ему количество теплоты, равное $19,5 \text{ Дж}$. Из какого металла может быть изготовлено это кольцо?

Решение.

Дано:

Масса металлического кольца, $m = 5 \text{ г}$

Изменение температуры, $\Delta T = 30 \text{ °C}$

Количество теплоты, $Q = 19.5 \text{ Дж}$

Перевод в систему СИ:

$m = 5 \text{ г} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ кг} = 0.005 \text{ кг}$

Найти:

Металл, из которого изготовлено кольцо.

Решение:

Для определения материала, из которого сделано кольцо, необходимо рассчитать его удельную теплоемкость ($\text{c}$).

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, определяется по формуле:

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

где $\text{Q}$ — количество теплоты, $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, $\Delta T$ — изменение температуры.

Выразим из этой формулы удельную теплоемкость $\text{c}$:

$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$c = \frac{19.5 \text{ Дж}}{0.005 \text{ кг} \cdot 30 \text{ °C}} = \frac{19.5}{0.15} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} = 130 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Сравнив полученное значение с табличными данными удельной теплоемкости различных металлов, можно сделать вывод, что кольцо может быть изготовлено из свинца ($c_{\text{свинца}} \approx 130 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$) или золота ($c_{\text{золота}} \approx 129 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$).

Ответ: кольцо может быть изготовлено из свинца или золота.