Номер 4, страница 30 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Медной и стальной гирькам одинаковой массы и температуры сообщили равное количество теплоты. У какой гирьки температура изменится больше?

Дано:

Масса медной гирьки: $m_{м}$

Масса стальной гирьки: $m_{с}$

Количество теплоты для медной гирьки: $Q_{м}$

Количество теплоты для стальной гирьки: $Q_{с}$

По условию: $m_{м} = m_{с} = m$ и $Q_{м} = Q_{с} = Q$.

Начальные температуры также одинаковы.

Найти:

Сравнить изменения температуры $\Delta T_{м}$ и $\Delta T_{с}$.

Решение:

Количество теплоты, которое получает тело при нагревании, рассчитывается по формуле:

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

где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, $m$ — масса тела, $\Delta T$ — изменение его температуры.

Из этой формулы можно выразить изменение температуры:

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

Так как по условию задачи масса гирек ($m$) и сообщённое им количество теплоты ($Q$) одинаковы, то изменение температуры ($\Delta T$) будет обратно пропорционально удельной теплоёмкости ($c$) материала, из которого сделана гирька. Это означает, что температура изменится больше у той гирьки, у которой удельная теплоёмкость меньше.

Найдём в справочных таблицах значения удельной теплоёмкости для меди и стали:

Удельная теплоёмкость меди: $c_{м} \approx 400 \frac{Дж}{кг \cdot °С}$

Удельная теплоёмкость стали: $c_{с} \approx 500 \frac{Дж}{кг \cdot °С}$

Сравнивая эти значения, видим, что $c_{м} < c_{с}$.

Следовательно, изменение температуры медной гирьки будет больше, чем у стальной:

$\Delta T_{м} > \Delta T_{с}$

Ответ: Температура изменится больше у медной гирьки.