Question

Помогите пожалуйста решить задачу по физике 8 класс Сплав 1 плавится при температуре 400 ℃, а сплав 2 – при температуре 1200 ℃. Удельная теплоемкость сплава 1 в 3 раза больше, чем удельная теплоемкость сплава 2. Найдите отношение количества теплоты Q1 и Q2, необходимое для нагревания брусков из этих сплавов от 150 ℃ до температуры плавления. Масса бруска 1 в 5 раз меньше массы бруска 2.

Answer 1

Дано:

t₁=400°C

t₂=150°C

t₃=1200°C

3c₁=c₂

m₁=5m₂

Найти:

$\frac{Q_{2} }{Q_{1} } -?$

Решение:

$Q_{1} =3cm(400-150)=750cm\\\\Q_{2} =c5m(1200-150)=5250cm\\\\\frac{Q_{2} }{Q_{1} } =\frac{5250cm}{750cm} =7$

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения теплоты, который гласит, что количество теплоты, переданное телу, равно изменению его внутренней энергии.

Давайте обозначим:

• Q1 - количество теплоты, необходимое для нагревания бруска из сплава 1
• Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревания бруска из сплава 2
• m1 - масса бруска из сплава 1
• m2 - масса бруска из сплава 2
• С1 - удельная теплоемкость сплава 1
• С2 - удельная теплоемкость сплава 2
• ΔT - изменение температуры

Мы знаем, что удельная теплоемкость сплава 1 в 3 раза больше, чем удельная теплоемкость сплава 2, то есть:

С1 = 3 * С2

Масса бруска 1 в 5 раз меньше массы бруска 2, то есть:

m1 = (1/5) * m2

Теперь мы можем использовать формулу для количества теплоты:

Q = m * C * ΔT

Для бруска из сплава 1:

Q1 = m1 * C1 * ΔT

Для бруска из сплава 2:

Q2 = m2 * C2 * ΔT

Мы также знаем, что ΔT равно разности температур:

ΔT = (Температура плавления) - (Начальная температура)

ΔT = (400 ℃ или 1200 ℃) - (150 ℃)

Теперь мы можем найти отношение Q1 и Q2:

Q1/Q2 = (m1 * C1 * ΔT) / (m2 * C2 * ΔT)

Подставим значения:

Q1/Q2 = ((1/5) * m2 * 3 * C2 * (400 ℃ или 1200 ℃ - 150 ℃)) / (m2 * C2 * (400 ℃ или 1200 ℃ - 150 ℃))

Заметим, что масса бруска из сплава 2 и удельная теплоемкость сплава 2 сокращаются:

Q1/Q2 = ((1/5) * 3 * (400 ℃ или 1200 ℃ - 150 ℃)) / (400 ℃ или 1200 ℃ - 150 ℃)

Теперь можем упростить:

Q1/Q2 = 3/1

Отношение Q1 и Q2 равно 3:1.

Таким образом, для нагревания брусков от 150 ℃ до температуры плавления, количество теплоты