Номер 4.16, страница 19 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 4. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса - номер 4.16, страница 19.

Условие.

4.16. Какую массу воды можно нагреть на 10 °C, передав ей количество теплоты 1 кДж?

Решение.

Дано:

Изменение температуры, $\Delta t = 10 \text{ °C}$

Количество теплоты, $Q = 1 \text{ кДж}$

Удельная теплоемкость воды (табличное значение), $c \approx 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Переведем количество теплоты в систему СИ (Джоули):
$Q = 1 \text{ кДж} = 1 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 1000 \text{ Дж}$

Найти:

Массу воды, $m - ?$

Решение:

Для решения задачи воспользуемся формулой количества теплоты, необходимого для нагревания вещества:

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

где $\text{Q}$ — количество теплоты, полученное веществом, $\text{c}$ — его удельная теплоемкость, $\text{m}$ — масса вещества, а $\Delta t$ — изменение его температуры.

Из этой формулы выразим искомую массу $\text{m}$:

$m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$m = \frac{1000 \text{ Дж}}{4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 10 \text{ °C}} = \frac{1000}{42000} \text{ кг} = \frac{1}{42} \text{ кг}$

Выполним деление, чтобы получить десятичное значение:

$m \approx 0.0238095... \text{ кг}$

Округлим результат до двух значащих цифр. Получим $0.024 \text{ кг}$. Это значение также можно выразить в граммах: $0.024 \text{ кг} = 24 \text{ г}$.

Ответ: можно нагреть массу воды, приблизительно равную $0.024 \text{ кг}$ (или $24 \text{ г}$).