Номер 135, страница 24 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость - номер 135, страница 24.

Условие.

135. Какой(-ие) из опытов вы предложили бы провести, чтобы доказать, что количество теплоты, отдаваемое или получаемое телом при достижении им теплового равновесия, зависит от удельной теплоёмкости вещества, из которого состоит это тело?

А. Взять два одинаковых калориметра с одним литром воды в каждом при температуре $20^{\circ}\text{C}$ и показать, что при помещении в них брусков одинаковой массы, изготовленных из разных материалов и нагретых до одинаковой температуры, изменение температуры воды в калориметрах за одно и то же время будет различным.

Рис. 22

Б. Взять два одинаковых калориметра с одним литром воды в каждом при температуре $20^{\circ}\text{C}$ и показать, что при помещении в них брусков разной массы, изготовленных из одинаковых материалов и нагретых до одинаковой температуры, изменение температуры воды в калориметрах за одно и то же время будет различным.

1) только А

2) только Б

3) и А, и Б

4) ни А, ни Б

Решение.

Решение

Для того чтобы доказать, что количество теплоты, отдаваемое или получаемое телом, зависит от удельной теплоёмкости вещества, необходимо провести эксперимент, в котором изменяется только удельная теплоёмкость, а все остальные параметры, от которых зависит количество теплоты (масса тела и изменение его температуры), остаются неизменными. Рассмотрим предложенные опыты.

Количество теплоты $\text{Q}$, отдаваемое телом при остывании, рассчитывается по формуле: $Q = c \cdot m \cdot (t_{1} - t_{2})$, где $\text{c}$ — удельная теплоёмкость вещества, $\text{m}$ — масса тела, $t_{1}$ — начальная температура, $t_{2}$ — конечная температура.

А. В этом опыте используются два бруска одинаковой массы ($m_{1}=m_{2}$) и одинаковой начальной температуры ($t_{1}$), но из разных материалов. Разные материалы означают разную удельную теплоёмкость ($c_{1} \neq c_{2}$). Бруски помещаются в одинаковые условия (одинаковые калориметры с одинаковым количеством воды при одинаковой начальной температуре). Поскольку массы и начальные температуры брусков одинаковы, единственным параметром, который будет влиять на итоговое изменение температуры воды, является удельная теплоёмкость материала брусков. Если изменение температуры воды в калориметрах окажется различным, это будет доказывать, что количество отданной теплоты зависит от удельной теплоёмкости вещества. Таким образом, данный опыт поставлен корректно для проверки указанной зависимости.

Б. В этом опыте используются два бруска разной массы ($m_{1} \neq m_{2}$), но изготовленных из одинакового материала ($c_{1} = c_{2}$) и нагретых до одинаковой температуры ($t_{1}$). В этом случае количество отданной теплоты будет различным из-за разной массы брусков. Этот опыт доказывает зависимость количества теплоты от массы тела, а не от его удельной теплоёмкости. Следовательно, данный опыт не подходит для поставленной цели.

Таким образом, для доказательства зависимости количества теплоты от удельной теплоёмкости вещества подходит только опыт А.

Ответ: 1