Номер 2, страница 62, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 7. Плавление и кристаллизация - номер 2, страница 62.

Условие.

2. Сформулируйте, в чём состоит физический смысл удельной теплоты плавления вещества, и докажите, что единицей удельной теплоты плавления является $\text{Дж}/\text{кг}$.

В справочных данных приведены измеренные на опыте значения удельной теплоты плавления для некоторых веществ. Обратите внимание: эти значения выражаются в тысячах джоулей на килограмм ($\text{кДж}/\text{кг}$).

Решение.

Сформулируйте, в чём состоит физический смысл удельной теплоты плавления вещества

Физический смысл удельной теплоты плавления ($\lambda$) заключается в том, что эта величина численно равна количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг кристаллического вещества, находящегося при температуре плавления, чтобы полностью перевести его из твёрдого состояния в жидкое. Иными словами, она показывает, сколько энергии (в джоулях) требуется для плавления 1 кг вещества без изменения его температуры. Эта энергия расходуется на разрушение кристаллической решётки вещества при фазовом переходе.

Докажите, что единицей удельной теплоты плавления является Дж/кг

Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для плавления тела массой $\text{m}$, которое уже находится при температуре плавления, вычисляется по формуле:

$Q = \lambda \cdot m$

где $\lambda$ — удельная теплота плавления.

Чтобы найти единицу измерения удельной теплоты плавления, выразим $\lambda$ из этой формулы:

$\lambda = \frac{Q}{m}$

Теперь определим единицу измерения $\lambda$ в Международной системе единиц (СИ), подставив в полученное выражение единицы измерения физических величин $\text{Q}$ и $\text{m}$.

Единицей измерения количества теплоты $\text{Q}$ в СИ является джоуль (Дж).

Единицей измерения массы $\text{m}$ в СИ является килограмм (кг).

Следовательно, единица измерения удельной теплоты плавления $[\lambda]$ будет равна отношению единицы измерения теплоты к единице измерения массы:

$[\lambda] = \frac{[Q]}{[m]} = \frac{Дж}{кг}$

Таким образом, доказано, что единицей удельной теплоты плавления является Дж/кг.

Ответ: Физический смысл удельной теплоты плавления заключается в том, что она показывает, какое количество теплоты необходимо для полного плавления 1 кг вещества при его температуре плавления. Единица измерения Дж/кг следует из определяющей формулы $\lambda = Q/m$, так как в системе СИ количество теплоты $\text{Q}$ измеряется в джоулях (Дж), а масса $\text{m}$ — в килограммах (кг).