Номер 111, страница 22 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость - номер 111, страница 22.

Условие.

111. Чему равна масса железной детали, если при её охлаждении от 200 °C до 20 °C было отдано в окружающую среду количество теплоты $20{,}7 \text{ кДж}$?

Решение.

Дано:

Начальная температура детали: $T_1 = 200 \text{ °С}$

Конечная температура детали: $T_2 = 20 \text{ °С}$

Количество отданной теплоты: $Q = 20,7 \text{ кДж}$

Удельная теплоёмкость железа (табличное значение): $c = 460 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$

Перевод в систему СИ:

$Q = 20,7 \text{ кДж} = 20,7 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 20700 \text{ Дж}$

Найти:

Массу железной детали: $\text{m}$

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении тела, рассчитывается по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (T_1 - T_2)$

где $\text{c}$ — удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, а $(T_1 - T_2)$ — изменение температуры.

Из этой формулы выразим массу $\text{m}$:

$m = \frac{Q}{c \cdot (T_1 - T_2)}$

Подставим известные значения в формулу:

$\Delta T = T_1 - T_2 = 200 \text{ °С} - 20 \text{ °С} = 180 \text{ °С}$

$m = \frac{20700 \text{ Дж}}{460 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 180 \text{ °С}} = \frac{20700}{82800} \text{ кг} = 0,25 \text{ кг}$

Ответ: масса железной детали равна 0,25 кг.