Номер 10.4, страница 22 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 10.4, страница 22.

Условие.

Задание 10.4. Сравните количество теплоты $Q_1$ и $Q_2$, переданное окружающей среде остывающими телами 1 и 2, изготовленными из одного и того же материала.

Тело 1		<, =, >		Тело 2
Изменение температуры, °C	Масса			Изменение температуры, °C	Масса
от 80 до 30	0,5 кг	$Q_1$	$Q_2$	от 80 до 40	0,5 кг
от 70 до 10	0,6 кг	$Q_1$	$Q_2$	от 70 до 10	0,8 кг
от 60 до 20	1,0 кг	$Q_1$	$Q_2$	от 90 до 50	700 г

Решение.

Для сравнения количеств теплоты $Q_1$ и $Q_2$, переданных окружающей среде остывающими телами, используется формула:

$Q = c \cdot m \cdot \Delta t = c \cdot m \cdot (t_{начальная} - t_{конечная})$

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение температуры. По условию, тела изготовлены из одного и того же материала, следовательно, их удельные теплоемкости $\text{c}$ одинаковы.

Первая строка таблицы

Дано:

Тело 1:
Масса $m_1 = 0,5$ кг
Начальная температура $t_{нач1} = 80$ °C
Конечная температура $t_{кон1} = 30$ °C
Тело 2:
Масса $m_2 = 0,5$ кг
Начальная температура $t_{нач2} = 80$ °C
Конечная температура $t_{кон2} = 40$ °C
Удельная теплоемкость $c_1 = c_2 = c$

Найти:

Сравнить $Q_1$ и $Q_2$.

Решение:

Рассчитаем количество теплоты для каждого тела.
Для тела 1 изменение температуры: $\Delta t_1 = t_{нач1} - t_{кон1} = 80 \text{°C} - 30 \text{°C} = 50 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 1: $Q_1 = c \cdot m_1 \cdot \Delta t_1 = c \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot 50 \text{°C} = 25c$.
Для тела 2 изменение температуры: $\Delta t_2 = t_{нач2} - t_{кон2} = 80 \text{°C} - 40 \text{°C} = 40 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 2: $Q_2 = c \cdot m_2 \cdot \Delta t_2 = c \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot 40 \text{°C} = 20c$.
Сравнивая $Q_1$ и $Q_2$, получаем: $25c > 20c$, следовательно $Q_1 > Q_2$.

Ответ: $Q_1 > Q_2$.

Вторая строка таблицы

Дано:

Тело 1:
Масса $m_1 = 0,6$ кг
Начальная температура $t_{нач1} = 70$ °C
Конечная температура $t_{кон1} = 10$ °C
Тело 2:
Масса $m_2 = 0,8$ кг
Начальная температура $t_{нач2} = 70$ °C
Конечная температура $t_{кон2} = 10$ °C
Удельная теплоемкость $c_1 = c_2 = c$

Найти:

Сравнить $Q_1$ и $Q_2$.

Решение:

Рассчитаем количество теплоты для каждого тела.
Для тела 1 изменение температуры: $\Delta t_1 = t_{нач1} - t_{кон1} = 70 \text{°C} - 10 \text{°C} = 60 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 1: $Q_1 = c \cdot m_1 \cdot \Delta t_1 = c \cdot 0,6 \text{ кг} \cdot 60 \text{°C} = 36c$.
Для тела 2 изменение температуры: $\Delta t_2 = t_{нач2} - t_{кон2} = 70 \text{°C} - 10 \text{°C} = 60 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 2: $Q_2 = c \cdot m_2 \cdot \Delta t_2 = c \cdot 0,8 \text{ кг} \cdot 60 \text{°C} = 48c$.
Сравнивая $Q_1$ и $Q_2$, получаем: $36c < 48c$, следовательно $Q_1 < Q_2$.

Ответ: $Q_1 < Q_2$.

Третья строка таблицы

Дано:

Тело 1:
Масса $m_1 = 1,0$ кг
Начальная температура $t_{нач1} = 60$ °C
Конечная температура $t_{кон1} = 20$ °C
Тело 2:
Масса $m_2 = 700 \text{ г} = 0,7$ кг
Начальная температура $t_{нач2} = 90$ °C
Конечная температура $t_{кон2} = 50$ °C
Удельная теплоемкость $c_1 = c_2 = c$

Найти:

Сравнить $Q_1$ и $Q_2$.

Решение:

Рассчитаем количество теплоты для каждого тела.
Для тела 1 изменение температуры: $\Delta t_1 = t_{нач1} - t_{кон1} = 60 \text{°C} - 20 \text{°C} = 40 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 1: $Q_1 = c \cdot m_1 \cdot \Delta t_1 = c \cdot 1,0 \text{ кг} \cdot 40 \text{°C} = 40c$.
Для тела 2 изменение температуры: $\Delta t_2 = t_{нач2} - t_{кон2} = 90 \text{°C} - 50 \text{°C} = 40 \text{°C}$.
Количество теплоты, отданное телом 2: $Q_2 = c \cdot m_2 \cdot \Delta t_2 = c \cdot 0,7 \text{ кг} \cdot 40 \text{°C} = 28c$.
Сравнивая $Q_1$ и $Q_2$, получаем: $40c > 28c$, следовательно $Q_1 > Q_2$.

Ответ: $Q_1 > Q_2$.