Номер 12.6, страница 29 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 12.6, страница 29.

Условие.

Задание 12.6. В стальную кастрюлю массой 400 г при начальной температуре 20 °С наливают воду массой 1 кг при температуре 10 °С. Какое количество теплоты необходимо передать кастрюле с водой, чтобы нагреть в ней воду до 100 °С?

Решение.

Дано:

$m_к = 400 \text{ г}$

$t_{1к} = 20 \text{ °C}$

$m_в = 1 \text{ кг}$

$t_{1в} = 10 \text{ °C}$

$t_2 = 100 \text{ °C}$

СИ:

$m_к = 0.4 \text{ кг}$

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Общее количество теплоты $\text{Q}$, которое необходимо передать кастрюле с водой, складывается из количества теплоты $Q_к$, необходимого для нагревания стальной кастрюли, и количества теплоты $Q_в$, необходимого для нагревания воды.

$Q = Q_к + Q_в$

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, вычисляется по формуле:

$Q_{тела} = c \cdot m \cdot (t_{конечная} - t_{начальная})$

где $\text{c}$ - удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ - масса тела, а $(t_{конечная} - t_{начальная})$ - изменение его температуры.

Удельная теплоемкость стали $c_с = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$, а удельная теплоемкость воды $c_в = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.

1. Рассчитаем количество теплоты для нагревания кастрюли:

$Q_к = c_с \cdot m_к \cdot (t_2 - t_{1к})$

$Q_к = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.4 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 20 \text{ °C}) = 500 \cdot 0.4 \cdot 80 = 16000 \text{ Дж}$

2. Рассчитаем количество теплоты для нагревания воды:

$Q_в = c_в \cdot m_в \cdot (t_2 - t_{1в})$

$Q_в = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 10 \text{ °C}) = 4200 \cdot 1 \cdot 90 = 378000 \text{ Дж}$

3. Найдем общее количество переданной теплоты:

$Q = Q_к + Q_в = 16000 \text{ Дж} + 378000 \text{ Дж} = 394000 \text{ Дж}$

Для удобства представим ответ в килоджоулях (кДж):

$394000 \text{ Дж} = 394 \text{ кДж}$

Ответ: $394 \text{ кДж}$.