Номер 22, страница 52, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер 22, страница 52.

Условие.

22. Какое количество теплоты передали воде объёмом 200 мл при нагревании от 20 до 50 °C?

Решение.

Дано:

$V = 200 \text{ мл}$

$t_1 = 20 \text{ °C}$

$t_2 = 50 \text{ °C}$

Вещество - вода

Справочные данные:

$c \approx 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоёмкость воды)

$\rho \approx 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$ (плотность воды)

Перевод в систему СИ:

$V = 200 \text{ мл} = 200 \text{ см}^3 = 200 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

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

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

где $\text{c}$ – удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ – его масса, а $(t_2 - t_1)$ – изменение температуры.

Массу воды $\text{m}$ можно найти, зная её объём $\text{V}$ и плотность $\rho$ по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Подставим значения в СИ и вычислим массу воды:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3 = 0.2 \text{ кг}$

Теперь можем рассчитать искомое количество теплоты:

$Q = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.2 \text{ кг} \cdot (50 \text{ °C} - 20 \text{ °C})$

$Q = 4200 \cdot 0.2 \cdot 30 = 840 \cdot 30 = 25200 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж), зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$Q = \frac{25200 \text{ Дж}}{1000} = 25.2 \text{ кДж}$

Ответ: воде передали $25200 \text{ Дж}$ (или $25.2 \text{ кДж}$) теплоты.