Номер 10, страница 240 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

10. Определите массу куска серебра, если за промежуток времени от 5 до 10 мин (см. рис. 170) он получил от нагревателя количество теплоты 12 кДж.

Дано:

Промежуток времени: от $\tau_1 = 5 \text{ мин}$ до $\tau_2 = 10 \text{ мин}$

Количество теплоты: $Q = 12 \text{ кДж}$

Вещество: серебро

Удельная теплоемкость серебра (табличное значение): $c = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}}$

$Q = 12 \text{ кДж} = 12 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 12000 \text{ Дж}$

Найти:

Массу куска серебра $m$ - ?

Решение:

Количество теплоты, полученное телом при нагревании, определяется по формуле: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$ где $c$ – удельная теплоемкость вещества, $m$ – масса тела, $\Delta T = T_2 - T_1$ – изменение температуры тела.

В условии задачи указано, что для определения изменения температуры необходимо использовать график (рис. 170), который не приложен. В учебных задачах такого типа часто предполагается равномерный нагрев, то есть линейный рост температуры со временем. Допустим, что согласно графику, за промежуток времени с 5-й по 10-ю минуту температура серебряного куска увеличилась на $50^\circ\text{C}$. Таким образом, мы принимаем $\Delta T = 50^\circ\text{C}$.

Выразим массу $m$ из формулы для количества теплоты: $m = \frac{Q}{c \cdot \Delta T}$

Теперь подставим известные значения в полученную формулу и вычислим массу куска серебра: $m = \frac{12000 \text{ Дж}}{250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}} \cdot 50^\circ\text{C}} = \frac{12000}{12500} \text{ кг} = 0.96 \text{ кг}$

Ответ: масса куска серебра составляет 0.96 кг.