Номер 3, страница 31 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Внутренняя энергия. Параграф 6. Расчёт изменения внутренней энергии. Вопросы - номер 3, страница 31.

Условие.

3. Какой знак имеет: а) количество теплоты, полученное телом; б) количество теплоты, отданное телом? Почему?

Решение.

а) количество теплоты, полученное телом

Количество теплоты, полученное телом, имеет положительный знак. Это связано с тем, что при получении теплоты внутренняя энергия тела увеличивается. По соглашению, принятому в физике (в соответствии с первым законом термодинамики $\Delta U = Q + A$), энергия, поступающая в систему извне, считается положительной. Таким образом, если тело получает теплоту, то $Q > 0$.

Ответ: положительный знак ($Q > 0$).

б) количество теплоты, отданное телом

Количество теплоты, отданное телом, имеет отрицательный знак. Это происходит потому, что когда тело отдает теплоту в окружающую среду, его внутренняя энергия уменьшается. Согласно тому же соглашению, энергия, которую система отдает, считается отрицательной. Следовательно, если тело отдает теплоту, то $Q < 0$.

Ответ: отрицательный знак ($Q < 0$).

4. Напишите формулу,

Формула для расчета количества теплоты, необходимого для изменения температуры тела (нагревания или охлаждения):

$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

где:
$\text{Q}$ – количество теплоты (в джоулях, Дж),
$\text{c}$ – удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг·°C) или Дж/(кг·К)),
$\text{m}$ – масса тела (в килограммах, кг),
$t_1$ – начальная температура тела (в градусах Цельсия, °C, или в кельвинах, К),
$t_2$ – конечная температура тела (в градусах Цельсия, °C, или в кельвинах, К).

Данная формула наглядно демонстрирует правило знаков для количества теплоты:
- При нагревании тела конечная температура выше начальной ($t_2 > t_1$), поэтому разность температур $(t_2 - t_1)$ положительна, и $\text{Q}$ также будет положительным.
- При охлаждении тела конечная температура ниже начальной ($t_2 < t_1$), разность температур $(t_2 - t_1)$ отрицательна, и $\text{Q}$ будет отрицательным.

Ответ: $Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$.