Номер 9, страница 242 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

9. Определите массу куска серебра, если за промежуток времени от 5 до 10 мин (см. рис. 182) он получил от нагревателя количество теплоты 12 кДж.

Дано:

Вещество: серебро

Промежуток времени: от $t_1 = 5$ мин до $t_2 = 10$ мин

Количество теплоты: $Q = 12$ кДж

Начальная температура (определяется по графику на рис. 182): $T_1 = 270$ °C

Конечная температура (определяется по графику на рис. 182): $T_2 = 470$ °C

Удельная теплоемкость серебра (табличное значение): $c = 250$ Дж/(кг·°C)

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

Найти:

Массу куска серебра: $m$

Решение:

Для решения задачи воспользуемся формулой количества теплоты, необходимого для нагревания тела:

$Q = c \cdot m \cdot (T_2 - T_1)$

где $Q$ — количество теплоты, полученное телом, $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, а $(T_2 - T_1)$ — изменение его температуры.

В условии задачи указана ссылка на рис. 182, который представляет собой график зависимости температуры тела от времени. По этому графику определяем температуру серебра в указанные моменты времени:

• в момент времени $t_1 = 5$ мин, температура $T_1 = 270$ °C;
• в момент времени $t_2 = 10$ мин, температура $T_2 = 470$ °C.

Выразим массу $m$ из формулы количества теплоты:

$m = \frac{Q}{c \cdot (T_2 - T_1)}$

Подставим числовые значения в полученную формулу.

Сначала вычислим изменение температуры:

$\Delta T = T_2 - T_1 = 470 \text{ °C} - 270 \text{ °C} = 200 \text{ °C}$

Теперь рассчитаем массу:

$m = \frac{12000 \text{ Дж}}{250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 200 \text{ °C}} = \frac{12000}{50000} \text{ кг} = 0,24 \text{ кг}$

Ответ: масса куска серебра составляет 0,24 кг.