Номер 3, страница 34 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. На рисунке 22 приведён график зависимости температуры медного тела от переданного ему количества теплоты. Какова масса тела?

Рис. 22

Дано:

Тело изготовлено из меди.

График зависимости температуры $t$ от переданного количества теплоты $Q$.

Из графика: при $Q_1 = 0 \, кДж$, $t_1 = 40 \, °C$.

При $Q_2 = 8 \, кДж$, $t_2 = 80 \, °C$.

Удельная теплоемкость меди (табличное значение): $c = 400 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.

$Q = Q_2 - Q_1 = 8 \, кДж - 0 \, кДж = 8 \, кДж = 8 \cdot 10^3 \, Дж = 8000 \, Дж$.

Найти:

Массу тела $m$.

Решение:

Количество теплоты, которое необходимо передать телу для его нагревания (без изменения агрегатного состояния), рассчитывается по формуле:

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

где $Q$ – количество переданной теплоты, $c$ – удельная теплоемкость вещества, $m$ – масса тела, $\Delta t$ – изменение температуры.

Чтобы найти массу тела, выразим её из данной формулы:

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

Все необходимые значения мы можем найти из условия задачи и представленного графика.

Изменение температуры $\Delta t$ составляет:

$\Delta t = t_2 - t_1 = 80 \, °C - 40 \, °C = 40 \, °C$.

Количество теплоты $Q$, вызвавшее это изменение температуры, равно $8000 \, Дж$. Удельная теплоемкость меди $c$ равна $400 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.

Подставим все числовые значения в формулу для массы:

$m = \frac{8000 \, Дж}{400 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 40 \, °C} = \frac{8000}{16000} \, кг = 0,5 \, кг$.

Ответ: масса медного тела равна 0,5 кг.