8 задач по физике для 8 класса по теме «Количество теплоты» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
Для нагревания 2 кг воды в чайнике от 20 °C до 30 °C потребовалось количество теплоты. Определите, какое количество теплоты получила вода. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в кДж.
Дано:
m = 2 кг
t₁ = 20 °C
t₂ = 30 °C
c = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти: Q.
Решение:
Количество теплоты при нагревании рассчитывается по формуле:
Q = cm(t₂ − t₁).
Подставим значения:
Q = 4200 · 2 · (30 − 20) = 84000 Дж = 84 кДж.
Ответ: 84 кДж.
Алюминиевую деталь массой 500 г нагрели от 20 °C до 60 °C. Какое количество теплоты получила деталь? Удельная теплоёмкость алюминия c = 920 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в кДж.
Дано:
m = 500 г = 0,5 кг
t₁ = 20 °C
t₂ = 60 °C
c = 920 Дж/(кг·°C)
Найти: Q.
Решение:
Q = cm(t₂ − t₁).
Q = 920 · 0,5 · (60 − 20) = 18400 Дж.
18400 Дж = 18,4 кДж.
Ответ: 18,4 кДж.
При охлаждении медного бруска массой 2 кг его температура понизилась на 25 °C. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении? Удельная теплоёмкость меди c = 400 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в кДж.
Дано:
m = 2 кг
Δt = 25 °C
c = 400 Дж/(кг·°C)
Найти: Q.
Решение:
Количество теплоты, выделившееся при охлаждении:
Q = cmΔt.
Q = 400 · 2 · 25 = 20000 Дж = 20 кДж.
Ответ: 20 кДж.
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 200 г сухих дров? Удельная теплота сгорания сухих дров q = 10 МДж/кг. Ответ дайте в МДж.
Дано:
m = 200 г = 0,2 кг
q = 10 МДж/кг
Найти: Q.
Решение:
Количество теплоты при сгорании топлива:
Q = qm.
Q = 10 · 0,2 = 2 МДж.
Ответ: 2 МДж.
В алюминиевой кастрюле массой 1 кг нагревают 2 кг воды от 20 °C до 80 °C. Какое общее количество теплоты необходимо сообщить воде и кастрюле? Удельная теплоёмкость воды c₁ = 4200 Дж/(кг·°C), алюминия c₂ = 920 Дж/(кг·°C). Потерями теплоты пренебречь. Ответ дайте в кДж.
Дано:
m₁ = 2 кг (вода)
m₂ = 1 кг (кастрюля)
t₁ = 20 °C
t₂ = 80 °C
c₁ = 4200 Дж/(кг·°C)
c₂ = 920 Дж/(кг·°C)
Найти: Q.
Решение:
Общее количество теплоты равно сумме количеств теплоты, полученных водой и кастрюлей:
Q = Q₁ + Q₂.
Q = c₁m₁(t₂ − t₁) + c₂m₂(t₂ − t₁).
Q = 4200 · 2 · (80 − 20) + 920 · 1 · (80 − 20).
Q = 504000 + 55200 = 559200 Дж.
Q = 559,2 кДж.
Ответ: 559,2 кДж.
Электрический нагреватель мощностью 1000 Вт работал 5 минут. Вся выделившаяся энергия пошла на нагревание 1 кг воды. На сколько градусов повысилась температура воды? Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в градусах Цельсия.
Дано:
P = 1000 Вт
t = 5 мин = 300 с
m = 1 кг
c = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти: Δt.
Решение:
Сначала найдём количество теплоты, выделенное нагревателем:
Q = Pt.
Q = 1000 · 300 = 300000 Дж.
Это количество теплоты пошло на нагревание воды:
Q = cmΔt.
Δt = Q/(cm).
Δt = 300000/(4200 · 1) ≈ 71,4 °C.
Ответ: 71,4 °C.
Для нагревания 3 кг воды от 15 °C до 55 °C использовали природный газ. Какую массу газа необходимо сжечь, если на нагревание воды передаётся 50% теплоты, выделяемой при сгорании газа? Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота сгорания природного газа q = 44 МДж/кг. Ответ округлите до тысячных килограмма.
Дано:
m₁ = 3 кг
t₁ = 15 °C
t₂ = 55 °C
c = 4200 Дж/(кг·°C)
q = 44 МДж/кг = 44000000 Дж/кг
η = 50% = 0,5
Найти: m₂.
Решение:
Найдём количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
Q = cm₁(t₂ − t₁).
Q = 4200 · 3 · (55 − 15) = 504000 Дж.
С учётом КПД полезное количество теплоты составляет 50% от выделившейся энергии:
Q = ηqm₂.
Отсюда:
m₂ = Q/(ηq).
m₂ = 504000/(0,5 · 44000000) ≈ 0,0229 кг.
Округляем до тысячных: 0,023 кг.
Ответ: 0,023 кг.
В калориметр налили 0,4 кг воды при температуре 20 °C и добавили 0,2 кг воды при температуре 80 °C. После перемешивания установилась общая температура. Определите её, считая, что теплообмен с окружающей средой отсутствует, а теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Ответ дайте в °C.
Дано:
m₁ = 0,4 кг
t₁ = 20 °C
m₂ = 0,2 кг
t₂ = 80 °C
Найти: t.
Решение:
Количество теплоты, полученное холодной водой, равно количеству теплоты, отданному горячей водой:
cm₁(t − t₁) = cm₂(t₂ − t).
Так как вода в обеих частях имеет одинаковую удельную теплоёмкость, сократим c:
m₁(t − t₁) = m₂(t₂ − t).
Подставим значения:
0,4(t − 20) = 0,2(80 − t).
0,4t − 8 = 16 − 0,2t.
0,6t = 24.
t = 40 °C.
Ответ: 40 °C.