Номер 1, страница 15 - гдз по физике 8 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 3. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества. Сгорание топлива. Вариант 2 - номер 1, страница 15.

Решение.

1. Алюминиевая, оловянная и серебряная ложки одинаковой массы и температуры поместили в горячую воду. Одинаковое ли количество теплоты они получат от воды (воспользуйтесь табличными данными)? Почему?

Решение.

Дано:

Масса алюминиевой ложки: $m_{ал}$
Масса оловянной ложки: $m_{ол}$
Масса серебряной ложки: $m_{сер}$
$m_{ал} = m_{ол} = m_{сер} = m$
Начальная температура ложек: $t_{1, ал} = t_{1, ол} = t_{1, сер} = t_1$
Ложки помещены в горячую воду с температурой $t_{воды}$.

Найти:

Сравнить количество теплоты, полученное каждой ложкой: $Q_{ал}$, $Q_{ол}$, $Q_{сер}$.

Решение:

Количество теплоты, которое получает тело при нагревании, рассчитывается по формуле: $Q = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$ где Q – количество теплоты, c – удельная теплоемкость вещества, из которого сделано тело, m – масса тела, t₁ – начальная температура, t₂ – конечная температура.

Согласно условию задачи, массы всех трех ложек одинаковы ($\text{m}$). Их начальные температуры также одинаковы ($t_1$). Когда ложки помещают в горячую воду, они начинают нагреваться, пока их температура не станет равной температуре воды (при достижении теплового равновесия). Таким образом, конечная температура $t_2$ для всех ложек также будет одинаковой. Следовательно, разность температур $\Delta t = (t_2 - t_1)$ для всех ложек одинакова.

Из формулы видно, что при одинаковых массе и изменении температуры, количество полученной теплоты прямо пропорционально удельной теплоемкости вещества: $Q \propto c$.

Ложки сделаны из разных веществ, которые имеют разную удельную теплоемкость. Обратимся к табличным данным:

• Удельная теплоемкость алюминия: $c_{ал} \approx 920 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
• Удельная теплоемкость серебра: $c_{сер} \approx 250 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
• Удельная теплоемкость олова: $c_{ол} \approx 230 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Сравнивая значения удельных теплоемкостей, получаем: $c_{ал} > c_{сер} > c_{ол}$

Поскольку количество теплоты прямо пропорционально удельной теплоемкости, то и количество теплоты, полученное ложками, будет различным. Соотношение для полученного количества теплоты будет таким же, как и для удельных теплоемкостей: $Q_{ал} > Q_{сер} > Q_{ол}$

Это означает, что алюминиевая ложка получит наибольшее количество теплоты для нагревания до той же температуры, а оловянная – наименьшее.

Ответ: Нет, ложки получат разное количество теплоты. Это связано с тем, что они изготовлены из веществ с разной удельной теплоемкостью. Наибольшее количество теплоты получит алюминиевая ложка, так как у алюминия самая высокая удельная теплоемкость из трех металлов.