Номер 16, страница 35, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 14. Теплоёмкость тела. Удельная теплоёмкость - номер 16, страница 35.

Условие.

16*. Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода массой 800 г при их нагревании от 20 до 100 °С?

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Масса алюминиевой кастрюли, $m_{ал} = 200 \text{ г}$

Масса воды, $m_{в} = 800 \text{ г}$

Начальная температура, $t_1 = 20 \text{ °C}$

Конечная температура, $t_2 = 100 \text{ °C}$

Удельная теплоемкость алюминия (из справочника), $c_{ал} = 920 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$

Удельная теплоемкость воды (из справочника), $c_{в} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$

Перевод в систему СИ:

$m_{ал} = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$

$m_{в} = 800 \text{ г} = 0.8 \text{ кг}$

Найти:

Общее количество теплоты, $\text{Q}$ - ?

Решение:

Общее количество теплоты, которое получили кастрюля и вода, складывается из количества теплоты, пошедшего на нагревание алюминиевой кастрюли ($Q_{ал}$), и количества теплоты, пошедшего на нагревание воды ($Q_{в}$).

$Q = Q_{ал} + Q_{в}$

Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества, рассчитывается по формуле:

$Q_{вещества} = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — его масса, а $(t_2 - t_1)$ — изменение температуры.

1. Вычислим количество теплоты, полученное алюминиевой кастрюлей:

$Q_{ал} = c_{ал} \cdot m_{ал} \cdot (t_2 - t_1)$

$Q_{ал} = 920 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 0.2 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 20 \text{ °C}) = 920 \cdot 0.2 \cdot 80 = 14720 \text{ Дж}$

2. Вычислим количество теплоты, полученное водой:

$Q_{в} = c_{в} \cdot m_{в} \cdot (t_2 - t_1)$

$Q_{в} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 0.8 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 20 \text{ °C}) = 4200 \cdot 0.8 \cdot 80 = 268800 \text{ Дж}$

3. Найдем общее количество теплоты, сложив полученные значения:

$Q = Q_{ал} + Q_{в} = 14720 \text{ Дж} + 268800 \text{ Дж} = 283520 \text{ Дж}$

Полученное значение можно также выразить в килоджоулях:

$283520 \text{ Дж} = 283.52 \text{ кДж}$

Ответ: $283520 \text{ Дж}$ (или $283.52 \text{ кДж}$).