Номер 15, страница 51, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер 15, страница 51.

Условие.

15. До какой температуры нагреются 3 л воды, взятой при температуре 10 °С, если сообщить ей количество теплоты, равное 252 кДж?

Решение.

Дано:

$V = 3$ л

$t_1 = 10$ °C

$Q = 252$ кДж

Удельная теплоемкость воды $c = 4200$ Дж/(кг·°C)

Плотность воды $\rho = 1000$ кг/м³

Перевод в систему СИ:

$V = 3 \cdot 10^{-3}$ м³

$Q = 252 \cdot 10^3$ Дж = $252000$ Дж

Найти:

$t_2$ - ?

Решение:

Количество теплоты $\text{Q}$, полученное телом при нагревании, можно рассчитать по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

где $\text{c}$ - удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ - масса тела, $t_1$ - начальная температура, $t_2$ - конечная температура.

Сначала найдем массу воды $\text{m}$, зная ее объем $\text{V}$ и плотность $\rho$.

$m = \rho \cdot V$

Подставим значения в систему СИ:

$m = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 3 \cdot 10^{-3} м^3 = 3$ кг.

Теперь выразим конечную температуру $t_2$ из формулы для количества теплоты:

$t_2 - t_1 = \frac{Q}{c \cdot m}$

$t_2 = t_1 + \frac{Q}{c \cdot m}$

Подставим числовые значения и рассчитаем конечную температуру:

$t_2 = 10 °C + \frac{252000 Дж}{4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 3 кг}$

$t_2 = 10 °C + \frac{252000}{12600} °C$

$t_2 = 10 °C + 20 °C$

$t_2 = 30 °C$

Ответ: вода нагреется до температуры 30 °C.