Номер 16, страница 11 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-4. Количество теплоты - номер 16, страница 11.

Условие.

16. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 400 г от 15 до 1215 °С?

Решение.

Дано:

Масса стальной детали, $m = 400 \text{ г}$

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

Конечная температура, $t_2 = 1215 \text{ °С}$

Удельная теплоемкость стали, $c = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$

Перевод в систему СИ:

Масса: $m = 400 \text{ г} = 0,4 \text{ кг}$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагревания тела без изменения его агрегатного состояния, определяется 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 его температуры.

Сначала рассчитаем изменение температуры детали $\Delta t$:

$\Delta t = t_2 - t_1 = 1215 \text{ °С} - 15 \text{ °С} = 1200 \text{ °С}$

Теперь подставим все известные значения в формулу для расчета количества теплоты, используя массу в килограммах:

$Q = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 0,4 \text{ кг} \cdot 1200 \text{ °С}$

Выполним вычисления:

$Q = 200 \cdot 1200 \text{ Дж} = 240000 \text{ Дж}$

Для удобства представим результат в килоджоулях (кДж), зная, что в $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$Q = \frac{240000}{1000} \text{ кДж} = 240 \text{ кДж}$

Ответ: для нагревания стальной детали требуется 240 кДж теплоты.