Номер 2, страница 30 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на $1^\circ\text{C}$ – 100 г воды или 100 г меди?

Дано:

$m_в = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$ (масса воды)

$m_м = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$ (масса меди)

$\Delta t = 1 \text{ °C}$ (изменение температуры)

$c_в = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость воды)

$c_м = 380 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость меди)

Найти:

Сравнить количество теплоты для нагревания воды ($Q_в$) и меди ($Q_м$).

Решение:

Количество теплоты ($Q$), необходимое для нагревания тела, вычисляется по формуле:

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

где $c$ – удельная теплоемкость вещества, $m$ – масса тела, а $\Delta t$ – изменение его температуры.

По условию задачи, массы тел ($m_в = m_м = 0.1 \text{ кг}$) и изменение температуры ($\Delta t = 1 \text{ °C}$) одинаковы для воды и меди. Следовательно, количество теплоты будет больше у того вещества, у которого больше удельная теплоемкость ($c$).

Сравним удельные теплоемкости воды и меди:

$c_в = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$

$c_м = 380 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$

Так как $c_в > c_м$ ($4200 > 380$), то для нагревания воды потребуется большее количество теплоты.

Для подтверждения выполним расчеты:

Количество теплоты для нагревания воды:

$Q_в = c_в \cdot m_в \cdot \Delta t = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 0.1 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} = 420 \text{ Дж}$

Количество теплоты для нагревания меди:

$Q_м = c_м \cdot m_м \cdot \Delta t = 380 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 0.1 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} = 38 \text{ Дж}$

Сравнивая полученные значения, видим, что $420 \text{ Дж} > 38 \text{ Дж}$, следовательно, $Q_в > Q_м$.

Ответ: Для нагревания 100 г воды на 1 °C потребуется большее количество теплоты, чем для нагревания 100 г меди, так как удельная теплоемкость воды значительно выше, чем у меди.