Номер 120, страница 23 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость - номер 120, страница 23.

Условие.

120. Достаточно ли сообщить стальной болванке массой 60 кг количество теплоты, равное 12,6 МДж, чтобы нагреть её на 800 °С?

Решение.

Дано:

Материал - сталь

Масса болванки $m = 60$ кг

Сообщенное количество теплоты $Q_{сообщ} = 12,6$ МДж

Изменение температуры $\Delta t = 800$ °C

Удельная теплоемкость стали $c = 500 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$ (табличное значение)

Перевод в систему СИ:

$Q_{сообщ} = 12,6 \cdot 10^6$ Дж

Найти:

Достаточно ли $Q_{сообщ}$ для нагрева болванки на $\Delta t$?

Решение:

Чтобы ответить на вопрос задачи, нужно вычислить количество теплоты ($Q_{необх}$), которое необходимо для нагрева стальной болванки на 800 °C, и сравнить его с количеством теплоты, которое было сообщено болванке ($Q_{сообщ}$).

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, рассчитывается по формуле:

$Q_{необх} = c \cdot m \cdot \Delta t$

где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, $\Delta t$ — изменение температуры.

Подставим числовые значения в формулу:

$Q_{необх} = 500 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 60 \text{ кг} \cdot 800 \text{ °C} = 24 000 000 \text{ Дж}$

Для удобства сравнения переведем полученное значение в мегаджоули (МДж):

$Q_{необх} = 24 000 000 \text{ Дж} = 24 \text{ МДж}$

Теперь сравним необходимое ($Q_{необх}$) и сообщенное ($Q_{сообщ}$) количество теплоты:

$Q_{необх} = 24$ МДж

$Q_{сообщ} = 12,6$ МДж

Поскольку $12,6 \text{ МДж} < 24 \text{ МДж}$, делаем вывод, что $Q_{сообщ} < Q_{необх}$.

Таким образом, сообщенного количества теплоты не хватит, чтобы нагреть стальную болванку на 800 °C.

Ответ: нет, сообщенного количества теплоты (12,6 МДж) недостаточно, так как для нагрева болванки на 800 °C требуется 24 МДж.