Номер 3, страница 33 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Параграф 8. Расчёт количества теплоты. Удельная теплоёмкость. Задания и упражнения - номер 3, страница 33.

Условие.

3. Тело массой 4,5 кг нагрели от 20 до 42 °С. При этом ему сообщили количество теплоты, равное 49,5 кДж. Используя таблицу 2, укажите, из какого вещества изготовлено тело.

Решение.

Дано:

Масса тела $m = 4,5$ кг
Начальная температура $t_1 = 20$ °C
Конечная температура $t_2 = 42$ °C
Количество теплоты $Q = 49,5$ кДж

Перевод в систему СИ:
$Q = 49,5 \text{ кДж} = 49,5 \cdot 1000 \text{ Дж} = 49500 \text{ Дж}$

Найти:

Вещество, из которого изготовлено тело.

Решение:

Количество теплоты, сообщенное телу при нагревании, можно найти по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$
где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $(t_2 - t_1)$ — изменение температуры.

Для того чтобы определить вещество, нам необходимо вычислить его удельную теплоемкость $\text{c}$. Выразим $\text{c}$ из приведенной выше формулы:
$c = \frac{Q}{m \cdot (t_2 - t_1)}$

Подставим известные значения в эту формулу:
$c = \frac{49500 \text{ Дж}}{4,5 \text{ кг} \cdot (42 \text{ °C} - 20 \text{ °C})}$

Выполним вычисления:
$c = \frac{49500}{4,5 \cdot 22} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
$c = \frac{49500}{99} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
$c = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Полученное значение удельной теплоемкости $c = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$. Сравнив это значение с данными из справочной таблицы (в условии задачи — «таблица 2»), можно заключить, что тело изготовлено из стали.

Ответ: тело изготовлено из стали.