Номер 17, страница 51, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер 17, страница 51.

Условие.

17. После того как ледяному бруску массой $2 \text{ кг}$ сообщили количество теплоты, равное $21 \text{ кДж}$, его температура стала равной $-10^\circ \text{C}$. Какой была начальная температура бруска?

Решение.

Дано:

$m = 2 \text{ кг}$

$Q = 21 \text{ кДж} = 21 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 21000 \text{ Дж}$

$t_2 = -10 \text{ °C}$

$c = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость льда)

Найти:

$t_1$ - начальная температура бруска.

Решение:

Количество теплоты, которое пошло на нагревание ледяного бруска, рассчитывается по формуле:

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

где $\text{c}$ - удельная теплоемкость льда, $\text{m}$ - масса бруска, а $\Delta t$ - изменение его температуры, которое равно разности конечной ($t_2$) и начальной ($t_1$) температур:

$\Delta t = t_2 - t_1$

Таким образом, формула принимает вид:

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

Из этой формулы нам необходимо выразить начальную температуру $t_1$.

Сначала выразим разность температур $(t_2 - t_1)$:

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

Теперь выразим начальную температуру $t_1$:

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

Подставим известные значения в полученную формулу и произведем расчет:

$t_1 = -10 \text{ °C} - \frac{21000 \text{ Дж}}{2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг}}$

$t_1 = -10 \text{ °C} - \frac{21000}{4200} \text{ °C}$

$t_1 = -10 \text{ °C} - 5 \text{ °C}$

$t_1 = -15 \text{ °C}$

Ответ: начальная температура бруска была равна $-15 \text{ °C}$.