Номер 3, страница 51 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какую работу совершил мальчик, пытаясь переломить алюминиевую проволоку массой 20 г, если температура проволоки повысилась на 3 °С?

Дано:

Масса алюминиевой проволоки: $m = 20 \, \text{г}$

Изменение температуры: $\Delta T = 3 \, \text{°С}$

Удельная теплоемкость алюминия: $c = 920 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$ (табличное значение)

Система СИ:

$m = 20 \, \text{г} = 0.02 \, \text{кг}$

Найти:

Работа $A$

Решение:

Работа, которую совершил мальчик при деформации проволоки, перешла во внутреннюю энергию проволоки. Увеличение внутренней энергии проявилось в виде повышения ее температуры. Согласно первому началу термодинамики (закону сохранения энергии), можно считать, что вся совершенная работа $A$ была преобразована в количество теплоты $Q$, которое пошло на нагрев проволоки (пренебрегая теплообменом с окружающей средой).

Следовательно, работа равна количеству теплоты:

$A = Q$

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

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

где $c$ – удельная теплоемкость материала, $m$ – масса тела, а $\Delta T$ – изменение температуры.

Объединив формулы, получаем выражение для работы:

$A = c \cdot m \cdot \Delta T$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$A = 920 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 0.02 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{°С}$

$A = 55.2 \, \text{Дж}$

Ответ: мальчик совершил работу 55,2 Дж.