Номер 4.20, страница 19 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 4. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса - номер 4.20, страница 19.

Условие.

4.20. На сколько градусов должен охладиться стальной брусок массой 20 кг, чтобы передать окружающей среде количество теплоты 690 кДж?

Решение.

Дано:

$m = 20$ кг

$Q = 690$ кДж

$c = 500 \frac{Дж}{кг \cdot °С}$ (удельная теплоемкость стали)

Перевод в систему СИ:

$Q = 690 \text{ кДж} = 690 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 690000 \text{ Дж}$

Найти:

$\Delta t$ — ?

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении тела, определяется по формуле:

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

где $\text{Q}$ — количество теплоты, отданное телом, $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение температуры тела.

Для того чтобы найти, на сколько градусов должен охладиться стальной брусок, выразим из этой формулы изменение температуры $\Delta t$:

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

Подставим известные значения в формулу и произведем расчет:

$\Delta t = \frac{690000 \text{ Дж}}{500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 20 \text{ кг}} = \frac{690000}{10000} \text{ °С} = 69 \text{ °С}$

Следовательно, стальной брусок должен охладиться на 69 градусов Цельсия, чтобы передать окружающей среде 690 кДж теплоты.

Ответ: 69 °С.