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

8. Какое количество теплоты выделится при охлаждении от температуры $80^\circ C$:

а) 3 кг воды до температуры $20^\circ C$;

б) 50 л воды до температуры $20^\circ C$?

а)

Дано

$m = 3$ кг

$t_1 = 80$ °C

$t_2 = 20$ °C

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

Все величины представлены в единицах, подходящих для расчета. Перевод в СИ не требуется, так как разность температур в градусах Цельсия равна разности температур в Кельвинах.

Найти

$Q$ - ?

Решение

Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении тела, вычисляется по формуле:

$Q = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2)$

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, а $(t_1 - t_2)$ — изменение температуры.

Подставим известные значения в формулу:

$Q = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 3 \, кг \cdot (80 \, °C - 20 \, °C)$

$Q = 4200 \cdot 3 \cdot 60 \, Дж = 756000 \, Дж$

Результат можно выразить в более крупных единицах: $756000 \, Дж = 756 \, кДж = 0,756 \, МДж$.

Ответ: выделится $756000 \, Дж$ (или $0,756 \, МДж$) теплоты.

б)

Дано

$V = 50$ л

$t_1 = 80$ °C

$t_2 = 20$ °C

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

$\rho \approx 1000 \frac{кг}{м^3}$ (плотность воды)

Перевод объема в систему СИ:

$V = 50 \, л = 50 \cdot 10^{-3} \, м^3 = 0,05 \, м^3$.

Найти

$Q$ - ?

Решение

Поскольку в формуле для расчета количества теплоты используется масса, а не объем, сперва найдем массу воды по формуле $m = \rho \cdot V$.

$m = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 0,05 \, м^3 = 50 \, кг$

Далее используем ту же формулу для расчета количества теплоты:

$Q = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2)$

Подставим значения:

$Q = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 50 \, кг \cdot (80 \, °C - 20 \, °C)$

$Q = 4200 \cdot 50 \cdot 60 \, Дж = 12600000 \, Дж$

Переведем в мегаджоули: $12600000 \, Дж = 12,6 \, МДж$.

Ответ: выделится $12600000 \, Дж$ (или $12,6 \, МДж$) теплоты.