Задание 14, страница 87 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Придумайте несколько задач, используя данные таблиц 7 и 8. Обменяйтесь с товарищем условиями задач и решите их.

Поскольку в задании не предоставлены таблицы 7 и 8, для составления и решения задач будут использованы гипотетические таблицы с физическими свойствами веществ. Предположим, что таблица 7 содержит данные о плотности, а таблица 8 — об удельной теплоемкости.

Таблица 7. Плотность некоторых веществ

Таблица 8. Удельная теплоемкость некоторых веществ

Ниже представлены несколько задач, составленных на основе этих таблиц, и их решения.

Задача 1

Определите массу медного шара объемом 150 см³.

Дано:

$V = 150 \text{ см}^3$

$\rho_{\text{меди}} = 8900 \text{ кг/м}^3$ (из таблицы 7)

Перевод в СИ:

$V = 150 \text{ см}^3 = 150 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 150 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 1.5 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

$m$

Решение:

Масса тела связана с его объемом и плотностью соотношением:

$m = \rho \cdot V$

Подставим известные значения в формулу:

$m = 8900 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1.5 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3 = 1.335 \text{ кг}$

Ответ: масса медного шара равна 1.335 кг.

Задача 2

Какое количество теплоты потребуется, чтобы нагреть железную деталь массой 5 кг от 20 °C до 120 °C?

Дано:

$m = 5 \text{ кг}$

$t_1 = 20 \text{ °C}$

$t_2 = 120 \text{ °C}$

$c_{\text{железа}} = 460 \text{ Дж/(кг·°C)}$ (из таблицы 8)

Найти:

$Q$

Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, вычисляется по формуле:

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

где $\Delta t$ - это изменение температуры, которое равно $\Delta t = t_2 - t_1$.

Вычислим изменение температуры:

$\Delta t = 120 \text{ °C} - 20 \text{ °C} = 100 \text{ °C}$

Теперь подставим все значения в основную формулу:

$Q = 460 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 5 \text{ кг} \cdot 100 \text{ °C} = 230000 \text{ Дж}$

Переведем джоули в килоджоули для удобства:

$230000 \text{ Дж} = 230 \text{ кДж}$

Ответ: потребуется 230 кДж теплоты.

Задача 3

Алюминиевый куб со стороной 10 см погрузили в воду объемом 1 литр. Определите массу куба и объем воды, который он вытеснит. Какова будет масса воды в сосуде после погружения куба, если он утонет?

Дано:

$a = 10 \text{ см}$ (сторона куба)

$V_{\text{воды}} = 1 \text{ л}$ (начальный объем воды)

$\rho_{\text{ал}} = 2700 \text{ кг/м}^3$ (из таблицы 7)

$\rho_{\text{воды}} = 1000 \text{ кг/м}^3$ (из таблицы 7)

Перевод в СИ:

$a = 10 \text{ см} = 0.1 \text{ м}$

$V_{\text{воды}} = 1 \text{ л} = 0.001 \text{ м}^3$

Найти:

$m_{\text{куба}}$, $V_{\text{вытесн.}}$, $m_{\text{воды в сосуде}}$

Решение:

1. Найдем объем алюминиевого куба.

$V_{\text{куба}} = a^3 = (0.1 \text{ м})^3 = 0.001 \text{ м}^3$

2. Найдем массу куба, используя его объем и плотность алюминия.

$m_{\text{куба}} = \rho_{\text{ал}} \cdot V_{\text{куба}} = 2700 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0.001 \text{ м}^3 = 2.7 \text{ кг}$

3. Определим объем вытесненной воды. Поскольку плотность алюминия ($2700 \text{ кг/м}^3$) больше плотности воды ($1000 \text{ кг/м}^3$), куб полностью утонет. Объем вытесненной жидкости равен объему погруженной части тела. Так как куб утонет полностью, он вытеснит объем воды, равный своему собственному объему.

$V_{\text{вытесн.}} = V_{\text{куба}} = 0.001 \text{ м}^3$

Этот объем также равен 1 литру.

4. Найдем массу воды в сосуде. Погружение куба не изменяет массу воды, которая была в сосуде изначально. Массу воды можно найти по ее начальному объему и плотности.

$m_{\text{воды}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{воды}} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0.001 \text{ м}^3 = 1 \text{ кг}$

Ответ: масса куба равна 2.7 кг; куб вытеснит 0.001 м³ (1 литр) воды; масса воды в сосуде останется равной 1 кг.