Question

Для нагревания металлического бруска массой 2 кг на 10 °С понадобилось 8000 Дж теплоты. Из какого металла сделан брусок (Баллы: 3) Воду нагревают от 20?C до 30?C, а затем от 30?C до 60?C. Во сколько раз отличаются количества теплоты, которые необходимы для этих нагревов? (Баллы: 3) До какой температуры (в °С) остынет оловянный солдатик массой 20 г, отдав 115 Дж теплоты. Начальная температура солдатика 30 °С

Answer 1

Задание 1

Q=cmΔt

c=Q/mΔt

c=8000/(2*10)=400(Дж/(кг*C))

Медь, цинк или латунь

Задание 2

Q1=cmΔt1

Q2=cmΔt2

Q2/Q1=Δt2/Δt1=(60-30)/(30-20)=3

Задание 3

Q=cm(t1-t2)

t2=t1-Q/cm

t2=30-115/230*0,02=5(град. C)

Answer 2

1. Для определения металла, из которого сделан брусок, воспользуемся формулой для количества теплоты, необходимого для нагревания тела:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в Дж), m - масса тела (в кг), c - удельная теплоёмкость материала (в Дж/(кг*°C)), ΔT - изменение температуры (в °C).

Дано: m (масса бруска) = 2 кг, ΔT (изменение температуры) = 10 °C, Q (количество теплоты) = 8000 Дж.

Теперь найдем удельную теплоёмкость материала (c) с помощью данной формулы:

c = Q / (m * ΔT).

Подставляем значения:

c = 8000 Дж / (2 кг * 10 °C) = 400 Дж/(кг*°C).

Теперь у нас есть значение удельной теплоёмкости (400 Дж/(кг*°C)), и можем определить, из какого металла сделан брусок. На основании этой информации можно сравнить удельные теплоёмкости различных металлов и выбрать тот, чья удельная теплоёмкость соответствует значению, полученному выше. Обратитесь к таблицам удельных теплоёмкостей различных металлов для определения конкретного металла.

2. Для определения, во сколько раз отличаются количества теплоты, необходимые для нагрева воды от 20°C до 30°C и от 30°C до 60°C, воспользуемся формулой, аналогичной предыдущей:

Q = m * c * ΔT.

Масса воды (m) не указана, но она не влияет на отношение количества теплоты, поэтому можно сократить её из формулы.

Пусть: ΔT1 - изменение температуры от 20°C до 30°C, ΔT2 - изменение температуры от 30°C до 60°C.

Тогда отношение количества теплоты будет:

Ответ: Отношение количества теплоты, необходимого для нагрева воды от 20°C до 30°C, к количеству теплоты, необходимого для нагрева воды от 30°C до 60°C, равно ΔT1/ΔT2.

3. Для определения конечной температуры оловянного солдатика, отдавшего 115 Дж теплоты, воспользуемся той же формулой:

Q = m * c * ΔT.

Дано: m (масса солдатика) = 20 г = 0.02 кг, Q (количество теплоты) = 115 Дж, начальная температура (T1) = 30 °C.

Теперь найдем удельную теплоёмкость олова (c) с помощью данной формулы:

c = Q / (m * ΔT).

Так как начальная температура известна, а конечная температура (T2) неизвестна, разобьем изменение температуры на два этапа: от начальной до неизвестной (T1 до T2) и от неизвестной до окончательной (T2 до T3).

Тогда: ΔT = T3 - T1.

Из формулы можно выразить T3:

T3 = ΔT + T1.

Подставим значения:

T3 = (Q / (m * c)) + T1 = (115 Дж / (0.02 кг * c(олово))) + 30 °C.

Для определения точной температуры оловянного солдатика нужно знать удельную теплоёмкость олова (c). Обратитесь к таблицам удельных теплоёмкостей различных материалов, чтобы найти удельную теплоёмкость олова и вычислить конечную температуру солдатика.