Номер 12.3, страница 28 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 12.3, страница 28.

Условие.

Задание 12.3. Образцу массой $\text{m}$ было передано некоторое количество теплоты $\text{Q}$, благодаря чему его температура изменилась на $\Delta t = t_2 - t_1$. Заполните пустые клетки таблицы.

Масса образца $\text{m}$	Вещество	Удельная теплоёмкость вещества $\text{c}$, $\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^\circ\text{С}}$	Изменение температуры $\Delta t$, $^\circ\text{С}$	Количество теплоты $\text{Q}$, Дж
1 кг	Железо	460	20
0,5 кг		540	10
300 г	Латунь		50
		250	100	5000

Формула для вычисления: _______

Расчёт: _______

Решение.

Для заполнения пустых клеток таблицы необходимо использовать формулу количества теплоты:

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

где $\text{Q}$ – количество теплоты, $\text{c}$ – удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ – масса образца, а $\Delta t$ – изменение его температуры. В зависимости от того, какая величина неизвестна, мы будем использовать эту формулу в её исходном виде или выражать из неё искомую величину.

Расчёт для первой строки (Железо)

Дано:

$m = 1 \, \text{кг}$

Вещество: Железо

$c = 460 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

$\Delta t = 20 \, \text{°C}$

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Для нахождения количества теплоты используем основную формулу:

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

Подставим числовые значения:

$Q = 460 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{°C} = 9200 \, \text{Дж}$

Ответ: 9200 Дж.

Расчёт для второй строки

Дано:

$m = 0,5 \, \text{кг}$

$c = 540 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

$\Delta t = 10 \, \text{°C}$

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Аналогично первому случаю, вычисляем количество теплоты:

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

Подставим значения из второй строки:

$Q = 540 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{°C} = 2700 \, \text{Дж}$

Ответ: 2700 Дж.

Расчёт для третьей строки (Латунь)

Дано:

$m_{исх} = 300 \, \text{г}$

Вещество: Латунь

$\Delta t = 50 \, \text{°C}$

Перевод в СИ:

$m = 300 \, \text{г} = 0,3 \, \text{кг}$

Найти:

$\text{c}$ - ?, $\text{Q}$ - ?

Решение:

В этой строке пропущены две величины. Удельную теплоёмкость латуни найдём по справочным таблицам. Она составляет примерно $c \approx 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.

Теперь, зная удельную теплоёмкость, массу и изменение температуры, можем рассчитать количество теплоты:

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

$Q = 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0,3 \, \text{кг} \cdot 50 \, \text{°C} = 5700 \, \text{Дж}$

Ответ: Удельная теплоёмкость $c = 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$; Количество теплоты $Q = 5700 \, \text{Дж}$.

Расчёт для четвертой строки

Дано:

$c = 250 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

$\Delta t = 100 \, \text{°C}$

$Q = 5000 \, \text{Дж}$

Найти:

$\text{m}$ - ?

Решение:

В данном случае нам неизвестна масса образца. Выразим её из основной формулы:

$Q = c \cdot m \cdot \Delta t \implies m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

Подставим известные значения:

$m = \frac{5000 \, \text{Дж}}{250 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 100 \, \text{°C}} = \frac{5000}{25000} \, \text{кг} = 0,2 \, \text{кг}$

Ответ: 0,2 кг.

---

Формула для вычисления: $Q = c \cdot m \cdot \Delta t$

Расчёт:

Все расчёты подробно приведены выше. Результаты для заполнения пустых клеток:

1. Первая строка: Количество теплоты $Q = 9200 \, \text{Дж}$.

2. Вторая строка: Количество теплоты $Q = 2700 \, \text{Дж}$.

3. Третья строка: Удельная теплоёмкость (латуни) $c = 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$; Количество теплоты $Q = 5700 \, \text{Дж}$.

4. Четвертая строка: Масса образца $m = 0,2 \, \text{кг}$.