Номер 8, страница 58 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

8. Стальная деталь $m = 20 \text{ кг}$ при обработке на токарном станке нагрелась на $50 \text{ °С}$. На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия детали? Удельная теплоемкость стали $500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$

A) 50 кДж.

B) 5 МДж.

C) 500 кДж.

D) 5000 Дж.

Дано:

Масса стальной детали $m = 20$ кг

Изменение температуры детали $\Delta t = 50$ °C

Удельная теплоемкость стали $c = 500 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$

Данные приведены в единицах, которые можно напрямую использовать в расчетах (система СИ и совместимые с ней).

Найти:

Увеличение внутренней энергии детали $\Delta U$.

Решение:

При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается. Если тело не меняет агрегатного состояния и над ним не совершается механическая работа, то увеличение его внутренней энергии $\Delta U$ равно количеству теплоты $Q$, которое было ему передано.

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

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

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, а $\Delta t$ — изменение его температуры.

Таким образом, увеличение внутренней энергии детали можно найти как:

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

Подставим в формулу числовые значения из условия:

$\Delta U = 500 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 20 \text{ кг} \cdot 50 \text{ °C} = 500000 \text{ Дж}$

Для сравнения с вариантами ответа, выразим полученную величину в килоджоулях (кДж). Учитывая, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$\Delta U = \frac{500000}{1000} \text{ кДж} = 500 \text{ кДж}$

Полученное значение 500 кДж соответствует варианту ответа С).

Ответ: 500 кДж.