Номер 4, страница 32, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 14. Теплоёмкость тела. Удельная теплоёмкость - номер 4, страница 32.

Условие.

4. В чайник налили воду и нагрели её до температуры $t_к = 100°C$. Начальная температура воды $t_н = 7°C$. Масса воды $m = 2 \text{ кг}$. Какое количество теплоты $\text{Q}$ было передано воде?

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Конечная температура воды, $t_к = 100$ °C

Начальная температура воды, $t_н = 7$ °C

Масса воды, $m = 2$ кг

Удельная теплоёмкость воды (справочное значение), $c = 4200$ Дж/(кг·°C)

Перевод в систему СИ:

Все величины уже представлены в единицах, подходящих для расчёта. Масса дана в килограммах (кг), а удельная теплоёмкость — в Дж/(кг·°C). Так как в формуле для расчёта количества теплоты используется разность температур, а изменение температуры на 1 °C равно изменению на 1 К (Кельвин), перевод температуры в СИ не требуется.

Найти:

Количество теплоты $\text{Q}$

Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества без изменения его агрегатного состояния, определяется по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (t_к - t_н)$

где $\text{c}$ — удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ — его масса, а $(t_к - t_н)$ — разность конечной и начальной температур.

Подставим известные значения в формулу:

$Q = 4200 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 7 \text{ °C})$

Вычислим разность температур:

$\Delta t = 100 \text{ °C} - 7 \text{ °C} = 93 \text{ °C}$

Теперь рассчитаем количество теплоты:

$Q = 4200 \cdot 2 \cdot 93 = 8400 \cdot 93 = 781200$ Дж

Полученный результат можно выразить в килоджоулях (1 кДж = 1000 Дж):

$Q = \frac{781200}{1000} \text{ кДж} = 781,2 \text{ кДж}$

Ответ: было передано 781200 Дж теплоты.