Номер 4.4, страница 18 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 4. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса - номер 4.4, страница 18.

Условие.

4.4. Какое количество теплоты необходимо для нагревания на 1 °C меди массой 1 кг? воды той же массы? свинца той же массы?

Решение.

Дано:

Масса меди, $m_{Cu} = 1$ кг
Масса воды, $m_{H_2O} = 1$ кг
Масса свинца, $m_{Pb} = 1$ кг
Изменение температуры, $\Delta T = 1$ °C

Все данные представлены в системе СИ или в единицах, допустимых для использования в расчетах. Изменение температуры в градусах Цельсия численно равно изменению температуры в Кельвинах ($\Delta T = 1 \ °C = 1 \ K$).

Найти:

$Q_{Cu}$ — ?
$Q_{H_2O}$ — ?
$Q_{Pb}$ — ?

Решение:

Количество теплоты ($\text{Q}$), необходимое для нагревания вещества, рассчитывается по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta T,$
где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — его масса, а $\Delta T$ — изменение его температуры.

Удельные теплоемкости для меди, воды и свинца возьмем из справочных таблиц:
$c_{Cu} = 400 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$ (медь);
$c_{H_2O} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$ (вода);
$c_{Pb} = 140 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$ (свинец).

меди массой 1 кг

Подставим значения для меди в формулу:
$Q_{Cu} = c_{Cu} \cdot m_{Cu} \cdot \Delta T = 400 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1 \ кг \cdot 1 \ °C = 400$ Дж.

Ответ: для нагревания меди необходимо 400 Дж теплоты.

воды той же массы

Подставим значения для воды в формулу:
$Q_{H_2O} = c_{H_2O} \cdot m_{H_2O} \cdot \Delta T = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1 \ кг \cdot 1 \ °C = 4200$ Дж.

Ответ: для нагревания воды необходимо 4200 Дж теплоты.

свинца той же массы

Подставим значения для свинца в формулу:
$Q_{Pb} = c_{Pb} \cdot m_{Pb} \cdot \Delta T = 140 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1 \ кг \cdot 1 \ °C = 140$ Дж.

Ответ: для нагревания свинца необходимо 140 Дж теплоты.