Номер 11.5, страница 26 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 11.5, страница 26.

Условие.

Задание 11.5. Вычислите и запишите в таблицу количество теплоты, которое необходимо передать серебряным образцам массой $\text{m}$ (см. табл.), чтобы их температура изменилась от $t_1$ до $t_2$. Известно, что для нагревания 1 кг серебра на $1 \degree C$ необходимо затратить количество теплоты, равное 250 Дж.

Масса образца $\text{m}$, кг	Начальная температура $t_1$, $\degree C$	Конечная температура $t_2$, $\degree C$	Изменение температуры $\Delta t$, $\degree C$	Количество теплоты $\text{Q}$, Дж
1	20	21
2	20	21
1	15	55
0,2	16	17

Решение.

Дано:

Из условия задачи известно, что для нагревания 1 кг серебра на 1 °C необходимо затратить количество теплоты, равное 250 Дж. Это значение является удельной теплоёмкостью серебра.

Удельная теплоёмкость серебра: $c = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Данные для четырех образцов серебра из таблицы:

1. Образец №1: масса $m_1 = 1$ кг, начальная температура $t_{1,1} = 20$ °C, конечная температура $t_{2,1} = 21$ °C.

2. Образец №2: масса $m_2 = 2$ кг, начальная температура $t_{1,2} = 20$ °C, конечная температура $t_{2,2} = 21$ °C.

3. Образец №3: масса $m_3 = 1$ кг, начальная температура $t_{1,3} = 15$ °C, конечная температура $t_{2,3} = 55$ °C.

4. Образец №4: масса $m_4 = 0,2$ кг, начальная температура $t_{1,4} = 16$ °C, конечная температура $t_{2,4} = 17$ °C.

Все данные представлены в единицах, совместимых с СИ, поэтому перевод не требуется.

Найти:

Для каждого образца: изменение температуры $\Delta t$ и количество теплоты $\text{Q}$.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся формулой для расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела:

$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$,

где $\text{c}$ — удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение его температуры.

Изменение температуры $\Delta t$ вычисляется как разность конечной $t_2$ и начальной $t_1$ температур:

$\Delta t = t_2 - t_1$.

Произведем расчеты для каждого образца из таблицы.

Для первого образца (m = 1 кг, t₁ = 20 °C, t₂ = 21 °C)

Изменение температуры: $\Delta t_1 = 21 \text{ °C} - 20 \text{ °C} = 1 \text{ °C}$.

Количество теплоты: $Q_1 = c \cdot m_1 \cdot \Delta t_1 = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} = 250 \text{ Дж}$.

Ответ: Изменение температуры $\Delta t = 1 \text{ °C}$; Количество теплоты $Q = 250 \text{ Дж}$.

Для второго образца (m = 2 кг, t₁ = 20 °C, t₂ = 21 °C)

Изменение температуры: $\Delta t_2 = 21 \text{ °C} - 20 \text{ °C} = 1 \text{ °C}$.

Количество теплоты: $Q_2 = c \cdot m_2 \cdot \Delta t_2 = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} = 500 \text{ Дж}$.

Ответ: Изменение температуры $\Delta t = 1 \text{ °C}$; Количество теплоты $Q = 500 \text{ Дж}$.

Для третьего образца (m = 1 кг, t₁ = 15 °C, t₂ = 55 °C)

Изменение температуры: $\Delta t_3 = 55 \text{ °C} - 15 \text{ °C} = 40 \text{ °C}$.

Количество теплоты: $Q_3 = c \cdot m_3 \cdot \Delta t_3 = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot 40 \text{ °C} = 10000 \text{ Дж}$.

Ответ: Изменение температуры $\Delta t = 40 \text{ °C}$; Количество теплоты $Q = 10000 \text{ Дж}$.

Для четвертого образца (m = 0,2 кг, t₁ = 16 °C, t₂ = 17 °C)

Изменение температуры: $\Delta t_4 = 17 \text{ °C} - 16 \text{ °C} = 1 \text{ °C}$.

Количество теплоты: $Q_4 = c \cdot m_4 \cdot \Delta t_4 = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0,2 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} = 50 \text{ Дж}$.

Ответ: Изменение температуры $\Delta t = 1 \text{ °C}$; Количество теплоты $Q = 50 \text{ Дж}$.

Заполненная таблица с результатами вычислений:

Масса образца $\text{m}$, кг	Начальная температура $t_1$, °C	Конечная температура $t_2$, °C	Изменение температуры $\Delta t$, °C	Количество теплоты $\text{Q}$, Дж
1	20	21	1	250
2	20	21	1	500
1	15	55	40	10000
0,2	16	17	1	50