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

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-4. Количество теплоты - номер 8, страница 11.

Условие.

8. На рисунке 6 приведены графики зависимости количества теплоты, полученной стеклянным чайником и водой, от времени их нагревания. Какой график соответствует воде, а какой — чайнику, если их массы одинаковы?

Решение.

Решение

Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагревания тела массой $\text{m}$ на температуру $\Delta T$, определяется формулой: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$, где $\text{c}$ – удельная теплоемкость вещества.

По условию задачи, стеклянный чайник и вода в нем нагреваются одновременно. Это означает, что за один и тот же промежуток времени их температура изменяется на одинаковую величину $\Delta T$. Также в условии сказано, что массы чайника и воды равны ($m_{воды} = m_{чайника} = m$).

Из формулы следует, что при одинаковых массе и изменении температуры, количество полученной теплоты прямо пропорционально удельной теплоемкости вещества ($Q \sim c$). Тело с большей удельной теплоемкостью поглотит больше теплоты.

На графике показана зависимость полученной теплоты $\text{Q}$ от времени $\tau$. Угол наклона графика к оси времени характеризует скорость поглощения теплоты (мощность). Чем больше тепла поглощает тело за единицу времени, тем круче идет его график.

Сравним удельные теплоемкости воды и стекла:

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

Удельная теплоемкость стекла $c_{стекла} \approx 840 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$.

Так как $c_{воды} > c_{стекла}$, вода при нагревании на ту же температуру поглотит большее количество теплоты, чем стеклянный чайник равной массы. Следовательно, скорость поглощения тепла у воды будет выше, и ее график будет иметь больший угол наклона.

На рисунке график II имеет больший угол наклона (идет круче), чем график I. Это означает, что он соответствует телу с большей удельной теплоемкостью.

Таким образом, график II соответствует воде, а график I — стеклянному чайнику.

Ответ: График II соответствует воде, график I — чайнику.