Номер 1, страница 15 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-12. Расчёт количества теплоты. Уравнение теплового баланса. Вариант 2 - номер 1, страница 15.

Условие.

1. В три одинаковых сосуда налиты жидкости, имеющие одинаковую температуру и массу: подсолнечное масло, керосин и вода. Какая из них нагреется меньше всего, если им сообщить одинаковое количество теплоты?

Решение.

Дано:

$m_{воды} = m_{масла} = m_{керосина} = m$ (массы жидкостей одинаковы)

$t_{1-воды} = t_{1-масла} = t_{1-керосина} = t_1$ (начальные температуры одинаковы)

$Q_{воды} = Q_{масла} = Q_{керосина} = Q$ (количество сообщенной теплоты одинаково)

Найти:

Какая из жидкостей нагреется меньше всего (т.е. для какой жидкости изменение температуры $\Delta t$ будет минимальным)?

Решение:

Количество теплоты, которое необходимо для нагревания вещества, рассчитывается по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — его масса, а $\Delta t$ — изменение температуры ($\Delta t = t_{конечная} - t_{начальная}$).

Из этой формулы мы можем выразить изменение температуры:

$\Delta t = \frac{Q}{c \cdot m}$

Согласно условию задачи, массам ($\text{m}$) трех жидкостей сообщили одинаковое количество теплоты ($\text{Q}$). Из формулы видно, что при одинаковых $\text{Q}$ и $\text{m}$ изменение температуры ($\Delta t$) обратно пропорционально удельной теплоемкости ($\text{c}$).

Это означает, что вещество с наибольшей удельной теплоемкостью нагреется на наименьшее число градусов.

Теперь сравним удельные теплоемкости подсолнечного масла, керосина и воды (используя справочные данные):

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

Удельная теплоемкость керосина: $c_{керосина} \approx 2100 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$

Удельная теплоемкость подсолнечного масла: $c_{масла} \approx 1700 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$

Сравнивая значения, мы видим, что у воды самая высокая удельная теплоемкость:

$c_{воды} > c_{керосина} > c_{масла}$

Следовательно, при получении одинакового количества теплоты вода изменит свою температуру меньше всего.

Ответ: Меньше всего нагреется вода, так как она обладает наибольшей удельной теплоемкостью среди перечисленных жидкостей.