Номер 11, страница 13 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-5. Энергия топлива - номер 11, страница 13.

Условие.

11. На сколько изменится температура воды массой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при полном сгорании керосина массой 10 г?

Решение.

Дано:

Масса воды, $m_в = 22 \text{ кг}$

Масса керосина, $m_к = 10 \text{ г}$

Удельная теплоемкость воды, $c_в = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Удельная теплота сгорания керосина, $q_к = 4.6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Перевод в систему СИ:

$m_к = 10 \text{ г} = 0.01 \text{ кг}$

Найти:

Изменение температуры воды, $\Delta t_в$

Решение:

1. Сначала рассчитаем количество теплоты $Q_к$, которое выделится при полном сгорании 10 г керосина. Для этого используем формулу:

$Q_к = q_к \cdot m_к$

Подставим известные значения:

$Q_к = 4.6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.01 \text{ кг} = 460000 \text{ Дж}$

2. Согласно условию задачи, вся эта энергия передается воде. Количество теплоты $Q_в$, которое поглощает вода при нагревании, можно найти по формуле:

$Q_в = c_в \cdot m_в \cdot \Delta t_в$

3. Так как вся выделившаяся при сгорании энергия идет на нагрев воды, мы можем приравнять эти два количества теплоты:

$Q_к = Q_в$

$q_к \cdot m_к = c_в \cdot m_в \cdot \Delta t_в$

4. Из этого равенства выразим искомое изменение температуры воды $\Delta t_в$:

$\Delta t_в = \frac{q_к \cdot m_к}{c_в \cdot m_в}$

5. Подставим числовые значения и вычислим:

$\Delta t_в = \frac{460000 \text{ Дж}}{4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 22 \text{ кг}} = \frac{460000}{92400} \text{ °C} \approx 4.978 \text{ °C}$

Округляя результат до десятых, получаем:

$\Delta t_в \approx 5.0 \text{ °C}$

Ответ: температура воды изменится на $5.0 \text{ °C}$.