Номер 35, страница 55, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер 35, страница 55.

Условие.

35. Чему равна удельная теплоёмкость кирпича, если для нагревания кирпича массой 4 кг на 63 °С ему передали такое же количество теплоты, как и воде той же массы для нагревания на 13,2 °С?

Решение.

Дано:

$m_{к} = 4 \text{ кг}$ (масса кирпича)

$m_{в} = 4 \text{ кг}$ (масса воды)

$\Delta t_{к} = 63 \text{ }^{\circ}\text{C}$ (изменение температуры кирпича)

$\Delta t_{в} = 13,2 \text{ }^{\circ}\text{C}$ (изменение температуры воды)

$c_{в} = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{ }^{\circ}\text{C}}$ (удельная теплоёмкость воды)

$Q_{к} = Q_{в}$ (количества теплоты равны)

Найти:

$c_{к}$ - удельную теплоёмкость кирпича.

Решение:

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

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

где $\text{c}$ – удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ – масса тела, а $\Delta t$ – изменение его температуры.

По условию задачи, количество теплоты, полученное кирпичом ($Q_{к}$), равно количеству теплоты, полученному водой ($Q_{в}$).

$Q_{к} = Q_{в}$

Запишем формулы для каждого тела:

Для кирпича: $Q_{к} = c_{к} \cdot m_{к} \cdot \Delta t_{к}$

Для воды: $Q_{в} = c_{в} \cdot m_{в} \cdot \Delta t_{в}$

Так как $Q_{к} = Q_{в}$, мы можем приравнять правые части этих выражений:

$c_{к} \cdot m_{к} \cdot \Delta t_{к} = c_{в} \cdot m_{в} \cdot \Delta t_{в}$

В условии сказано, что массы кирпича и воды равны ($m_{к} = m_{в}$), поэтому мы можем сократить массу в уравнении:

$c_{к} \cdot \Delta t_{к} = c_{в} \cdot \Delta t_{в}$

Теперь выразим искомую удельную теплоёмкость кирпича $c_{к}$:

$c_{к} = \frac{c_{в} \cdot \Delta t_{в}}{\Delta t_{к}}$

Подставим известные значения в формулу и произведём расчёт:

$c_{к} = \frac{4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{ }^{\circ}\text{C}} \cdot 13,2 \text{ }^{\circ}\text{C}}{63 \text{ }^{\circ}\text{C}} = \frac{55440}{63} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{ }^{\circ}\text{C}} = 880 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{ }^{\circ}\text{C}}$

Ответ: удельная теплоёмкость кирпича равна $880 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{ }^{\circ}\text{C}}$.