Номер 1, страница 96 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-1. Расчёт количества теплоты. Вариант 3 - номер 1, страница 96.

Условие.

1. При обработке алюминиевой детали на станке её температура повысилась от 20 до 420 °C. На сколько при этом изменилась внутренняя энергия детали, если её масса 500 г?

Решение.

Дано

Начальная температура, $t_1 = 20 \text{ °C}$
Конечная температура, $t_2 = 420 \text{ °C}$
Масса детали, $m = 500 \text{ г}$
Материал: алюминий
Удельная теплоёмкость алюминия, $c = 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ (табличное значение)

$m = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг}$

Найти:

$\Delta U$ - ?

Решение

При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается. Изменение внутренней энергии $\Delta U$ в процессе теплопередачи (без совершения работы и изменения агрегатного состояния) равно количеству теплоты $\text{Q}$, полученному телом.

$\Delta U = Q$

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

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

Таким образом, формула для нахождения изменения внутренней энергии детали будет выглядеть так:

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

Подставим известные значения в формулу и произведем вычисления:

$\Delta U = 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.5 \text{ кг} \cdot (420 \text{ °C} - 20 \text{ °C})$

$\Delta U = 920 \cdot 0.5 \cdot 400 \text{ Дж}$

$\Delta U = 460 \cdot 400 \text{ Дж} = 184000 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж), зная, что 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).