Номер 4, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 3. Тепловые машины. Параграф 12. Поршневые двигатели внутреннего сгорания. Задания и упражнения - номер 4, страница 47.

Условие.

4. Для охлаждения двигателя автомобиля залили 5 л воды, температура которой равна 15 °С. Какое количество теплоты получила вода от двигателя, если её температура повысилась до 80 °С?

Решение.

Дано:

Объем воды, $V = 5 \text{ л}$

Начальная температура воды, $t_1 = 15 \text{ °C}$

Конечная температура воды, $t_2 = 80 \text{ °C}$

Удельная теплоемкость воды, $c \approx 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Плотность воды, $\rho \approx 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Перевод в систему СИ:

Объем воды, $V = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,005 \text{ м}^3$

Найти:

Количество теплоты, $Q - ?$

Решение:

Количество теплоты, полученное водой при нагревании, рассчитывается по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость воды, $\text{m}$ — масса воды, $(t_2 - t_1)$ — изменение температуры воды.

Массу воды можно найти, зная ее объем $\text{V}$ и плотность $\rho$ по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Рассчитаем массу воды:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0,005 \text{ м}^3 = 5 \text{ кг}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для расчета количества теплоты:

$Q = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 5 \text{ кг} \cdot (80 \text{ °C} - 15 \text{ °C})$

Вычислим разность температур:

$80 \text{ °C} - 15 \text{ °C} = 65 \text{ °C}$

Проведем окончательный расчет:

$Q = 4200 \cdot 5 \cdot 65 = 21000 \cdot 65 = 1365000 \text{ Дж}$

Результат можно также выразить в килоджоулях (кДж) или мегаджоулях (МДж):

$1365000 \text{ Дж} = 1365 \text{ кДж} = 1,365 \text{ МДж}$

Ответ: вода получила от двигателя $1365000$ Дж теплоты.