Номер 1, страница 14 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-11. Удельная теплоёмкость. Вариант 1 - номер 1, страница 14.

Условие.

1. Для охлаждения нагреваемых при работе инструментов (резцов, свёрл) часто используют воду. Чем это можно объяснить?

Решение.

1. Решение

Использование воды для охлаждения нагревающихся при работе инструментов, таких как резцы и свёрла, объясняется её уникальными физическими свойствами. Главным из них является очень высокая удельная теплоёмкость.

Удельная теплоёмкость ($\text{c}$) — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты ($\text{Q}$) необходимо передать единице массы ($\text{m}$) вещества, чтобы его температура изменилась на единицу ($\Delta T$). Эта зависимость выражается формулой: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$.

Удельная теплоёмкость воды аномально высока и составляет примерно $c_{воды} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$. Это одно из самых высоких значений среди распространённых веществ. Благодаря этому свойству вода способна поглотить большое количество тепловой энергии от нагретого инструмента, при этом её собственная температура повышается незначительно. Таким образом, вода эффективно отводит тепло, предотвращая перегрев, деформацию и быстрый износ инструмента.

Дополнительным фактором является высокая удельная теплота парообразования воды. При контакте с очень горячим инструментом вода интенсивно испаряется. Процесс парообразования (фазовый переход из жидкости в газ) требует поглощения большого количества энергии, что обеспечивает ещё более эффективное охлаждение.

Также немаловажными преимуществами воды являются её доступность, низкая стоимость и химическая инертность по отношению к большинству металлов.

Ответ: Использование воды в качестве охлаждающей жидкости объясняется её очень высокой удельной теплоёмкостью, благодаря которой она может поглотить большое количество теплоты, несильно нагреваясь. Также охлаждению способствует процесс испарения воды, на который затрачивается много энергии.