Параграф 12 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (2026) (Физика)
|
Не совпадает с вашим учебником? Посмотрите устаревший решебник |
Решение #1
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Иванов 8 класс, Просвещение:
1. Как рассчитывают количество теплоты, сообщённое телу при его нагревании или выделяющееся при его охлаждении?
Количество теплоты, получаемое телом массой m при его нагревании от температуры t_1 до температуры t_2 (или количество теплоты, выделяемой телом при его охлаждении), вычисляется по формуле:
Q=cm|t_2-t_1 |, где c- удельная теплоемкость вещества;
2. Какое уравнение называют уравнением теплового баланса? В каком случае оно справедливо?
Если теплообмен происходит в системе тел, которая не обменивается энергией с окружающей средой, то количество теплоты, отданное одними телами системы, будет равным количеству теплоты,
полученному другими ее телами:
Q_отд=Q_пол;
1. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 1,5 кг при температуре –30 °С для его нагревания на 20 °С?
Дано:
m=1,5 кг;
t_1=-30 °C;
∆t=20 °C;
c=2100 Дж/(кг∙°C);
Найти:
Q - ?;
Решение:
1) Количество теплоты:
t_2=20°-30°=-10 °C < 0;
∆t=t_2-t_1; Q=cm(t_2-t_1 );
Q=cm∙∆t=2100∙1,5∙20;
Q=2100∙30=63 000 Дж;
2) Преобразуем величину:
Q=63∙10^3 Дж=63 кДж;
Ответ: 63 кДж.
2. Вода массой 2 кг остыла от 95 до 25 °С. На сколько при этом изменилась её внутренняя энергия?
Дано:
m=2 кг;
t_1=95 °C;
t_2=25 °C;
c=4200 Дж/(кг∙°C);
Найти:
Q - ?;
Решение:
1) Количество теплоты:
∆t=t_2-t_1=25-95=-70 °C;
Q=cm(t_2-t_1 )=cm∆t, ∆t < 0;
Q=cm∙|∆t|=4200∙2∙|-70|;
Q=140∙4200=588 000 Дж;
2) Преобразуем величину:
Q=588∙10^3 Дж=588 кДж;
Ответ: уменьшилась на 588 кДж.
3. На рисунке 28 приведён график зависимости температуры медного тела от переданного ему количества теплоты. Какова масса тела?
Дано:
Q_1=0 кДж;
Q_2=4 кДж;
t_1=40 °C;
t_2=60 °C;
c=400 Дж/(кг∙°C);
Найти:
m - ?;
Решение:
1) Найдем по двум точкам:
∆t=t_2-t_1=60-40=20 °C;
∆Q=Q_2-Q_1=4-0=4 кДж;
∆Q=4∙10^3 Дж=4000 Дж;
2) Масса данного тела:
∆Q=cm∙∆t, m=∆Q/(c∙∆t);
m=4000/(400∙20)=1/2=0,5 кг;
Ответ: 0,5 кг.
4. В стеклянный стакан массой 120 г налили 200 г молока при температуре 80 °С. Какое количество теплоты выделится при охлаждении стакана с молоком до 20 °С?
Дано:
m_1=120 г;
m_2=200 г;
t_1=80 °C;
t_2=20 °C;
c_1=840 Дж/(кг∙°C);
c_2=3900 Дж/(кг∙°C);
Найти:
m - ?;
Решение:
1) Найдем изменение:
∆t=t_2-t_1=-60 °C;
2) Выделится стаканом:
m_1=120 г=120/1000=0,12 кг;
Q_1=cm|∆t|=840∙0,12∙60;
Q_1=840∙7,2=6048 Дж;
3) Выделится молоком:
m_2=200 г=200/1000=0,2 кг;
Q_2=cm|∆t|=3900∙0,2∙60;
Q_2=3900∙12=46 800 Дж;
4) Общее количество:
Q=6048+46 800=52 848 Дж;
Q≈53 000=53∙10^3=53 кДж;
Ответ: ≈53 кДж.
5. Мальчик налил в аквариум 10 л воды при температуре 10 °С. Затем он долил воду при температуре 40 °С, и в аквариуме установилась температура 20 °С. Определите объём воды, долитой в аквариум.
Дано:
V_1=10 л;
t_1=10 °C;
t_2=40 °C;
t=20 °C;
Найти:
V_2 - ?;
Решение:
1) Верно равенство:
V ~ m, Q ~ m, Q ~ t;
Q_1+Q_2=Q, Q=cm∆t;
V_1 t_1+V_2 t_2=(V_1+V_2 )t;
2) Подставим значения:
10∙10+40V_2=20(10+V_2 );
100+40∙V_2=200+20∙V_2;
20V_2=100, V_2=100/20=5 л;
Ответ: 5 л.
6. Ученик провёл физический эксперимент: в воду массой 250 г он опустил нагретое в кипящей воде до 100 °C металлическое тело массой 100 г. Начальная температура воды 20 °C, после установления теплового равновесия температура стала 24,5 °C. Определите по данным опыта удельную теплоёмкость металлического тела, если: а) теплообменом с окружающей средой и сосудом можно пренебречь; б) вода налита в алюминиевый стакан массой 60 г, а теплообменом с окружающей средой можно пренебречь.
Дано:
m_в=250 г;
m_т=100 г;
m_с=60 г;
t_1т=100 °C;
t_1в=20 °C;
t_2=24,5 °C;
c_а=920 Дж/(кг∙°C);
c_в=4200 Дж/(кг∙°C);
Найти:
c_т - ?;
Решение:
1) Поглотится водой:
m_в=250 г=250/1000 кг=0,25 кг;
∆t=t_2-t_1=24,5-20=4,5 °C;
Q_в=c_в m_в∙∆t=4200∙0,25∙4,5;
Q_в=1050∙4,5=4725 Дж;
2) Поглотится стаканом:
m_с=60 г=60/1000 кг=0,06 кг;
Q_с=c_а m_с∙∆t=920∙0,06∙4,5;
Q_с=55,2∙4,5=248,4 Дж;
а) Выделится телом:
m_т=100 г=100/1000 кг=0,1 кг;
∆t=t_1-t_2=100-24,5=75,5 °C;
Q=c_т m_т∙∆t=c_т∙0,1∙75,5=4725;
c_т∙7,55=4725, c_т≈625,8 Дж/(кг∙°C);
б) Выделится телом:
Q=c_т∙0,1∙75,5=4725+248,4;
c_т∙7,55≈4973, c_т≈658,7 Дж/(кг∙°C);
Ответ: а) 625,8 Дж/(кг∙°C); б) 658,7 Дж/(кг∙°C).
Придумайте несколько задач, используя данные таблицы 1. Обменяйтесь с товарищем условиями задач и решите их.
1) Какое количество теплоты поглощает кирпичная стена дома при нагревании от 20 °C до 30 °C, если масса стены составляет 72 тонны:
Q=cm(t_2-t_1 )=880∙72∙10=633 600 кДж=633,6 МДж;
Ответ: 633,6 МДж.
2) Слитки меди и стали одинаковой массы, одновременно нагревают на одинаковых горелках в течение некоторого промежутка времени, температура какого из слитков увеличится сильнее и во сколько раз:
Q=cm∆t, ∆t=Q/cm, (∆t_м)/(∆t_с )=Q/(c_м m) ∶Q/(c_с m)=c_с/c_м =500/400=1,25;
Ответ: медного в 1,25 раз.
На сколько градусов нагреется вода массой 250 г, если ей сообщить количество теплоты, равное 2200 кал?
Воспользуемся определением калории, чтобы определить
изменение температуры для заданного количества воды:
Q=m∆t, ∆t=Q/m=2200/250=8,8 °C;
Ответ: 8,8 °C.
