Номер 6, страница 14 - гдз по физике 8 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 3. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Сгорание топлива. Вариант 1 - номер 6, страница 14.

Решение.

6. При обработке алюминиевой детали на станке температура её повысилась от 20 до 420 °С. На сколько при этом увеличилась внутренняя энергия детали, если её масса равна 0,5 кг (воспользуйтесь табличными данными)?

Дано:	Решение:
Найти:		Ответ:

Решение.

Дано:

Материал детали: алюминий

Начальная температура: $t_1 = 20$ °C

Конечная температура: $t_2 = 420$ °C

Масса детали: $m = 0,5$ кг

Удельная теплоёмкость алюминия (табличное значение): $c = 920 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$

Найти:

Изменение внутренней энергии: $\Delta U - ?$

Решение:

При механической обработке детали работа, совершаемая силами трения, переходит в тепловую энергию, что приводит к увеличению внутренней энергии детали. Изменение внутренней энергии $\Delta U$ при нагревании можно рассчитать как количество теплоты $\text{Q}$, полученное телом.

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

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

где $\text{c}$ — удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $(t_2 - t_1)$ — изменение его температуры.

Так как увеличение внутренней энергии равно полученному количеству теплоты, то:

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

Подставим данные из условия задачи в формулу:

$\Delta U = 920 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot (420 \text{ °C} - 20 \text{ °C})$

$\Delta U = 920 \cdot 0,5 \cdot 400 \text{ Дж}$

$\Delta U = 460 \cdot 400 \text{ Дж}$

$\Delta U = 184000 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести джоули в килоджоули (1 кДж = 1000 Дж):

$\Delta U = \frac{184000}{1000} \text{ кДж} = 184 \text{ кДж}$

Ответ: внутренняя энергия детали увеличилась на 184000 Дж или 184 кДж.