9 задач по физике для 8 класса по теме «Удельная теплоёмкость» — 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).
Решение:
Количество теплоты вычисляется по формуле:
Q = cm(t₂ − t₁).
Подставим значения:
Q = 4200 · 2 · (30 − 20) = 84000 Дж = 84 кДж.
Ответ: 84 кДж.
Медную деталь массой 500 г нагрели от 20 °C до 120 °C. Определите количество теплоты, полученное деталью. Удельная теплоёмкость меди равна 400 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в кДж.
Дано: m = 500 г = 0,5 кг; t₁ = 20 °C; t₂ = 120 °C; c = 400 Дж/(кг·°C).
Решение:
Q = cm(t₂ − t₁).
Q = 400 · 0,5 · (120 − 20) = 20000 Дж = 20 кДж.
Ответ: 20 кДж.
Для нагревания железного бруска массой 2 кг на 50 °C потребовалось 46 кДж теплоты. Определите удельную теплоёмкость железа.
Дано: m = 2 кг; Δt = 50 °C; Q = 46 кДж = 46000 Дж.
Решение:
Из формулы Q = cmΔt выразим удельную теплоёмкость:
c = Q/(mΔt).
Подставим значения:
c = 46000/(2 · 50) = 460 Дж/(кг·°C).
Ответ: 460 Дж/(кг·°C).
Алюминиевую кастрюлю массой 800 г нагрели, передав ей 36 кДж теплоты. На сколько градусов повысилась температура кастрюли? Удельная теплоёмкость алюминия равна 900 Дж/(кг·°C).
Дано: m = 800 г = 0,8 кг; Q = 36 кДж = 36000 Дж; c = 900 Дж/(кг·°C).
Решение:
Используем формулу Q = cmΔt.
Выразим изменение температуры:
Δt = Q/(cm).
Подставим значения:
Δt = 36000/(900 · 0,8) = 50 °C.
Ответ: 50 °C.
В стальную кастрюлю массой 1 кг налили 2 кг воды. Кастрюля и вода имели начальную температуру 20 °C. Какое количество теплоты необходимо передать системе, чтобы нагреть её до 80 °C? Удельная теплоёмкость стали равна 500 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C). Потерями теплоты пренебречь. Ответ дайте в кДж.
Дано: m₁ = 1 кг; c₁ = 500 Дж/(кг·°C); m₂ = 2 кг; c₂ = 4200 Дж/(кг·°C); t₁ = 20 °C; t₂ = 80 °C.
Решение:
Количество теплоты для нагревания кастрюли:
Q₁ = c₁m₁(t₂ − t₁) = 500 · 1 · (80 − 20) = 30000 Дж.
Количество теплоты для нагревания воды:
Q₂ = c₂m₂(t₂ − t₁) = 4200 · 2 · 60 = 504000 Дж.
Общее количество теплоты:
Q = Q₁ + Q₂ = 30000 + 504000 = 534000 Дж = 534 кДж.
Ответ: 534 кДж.
Металлическую деталь массой 2 кг нагрели от 20 °C до 70 °C, передав ей 25 кДж теплоты. Определите удельную теплоёмкость металла. Ответ дайте в Дж/(кг·°C).
Дано: m = 2 кг; t₁ = 20 °C; t₂ = 70 °C; Q = 25 кДж = 25000 Дж.
Решение:
Удельная теплоёмкость определяется по формуле:
c = Q/[m(t₂ − t₁)].
Подставим значения:
c = 25000/[2 · (70 − 20)] = 25000/100 = 250 Дж/(кг·°C).
Ответ: 250 Дж/(кг·°C).
В электрическом чайнике находилось 1,5 кг воды температурой 15 °C. Вода получила 315 кДж теплоты. Определите конечную температуру воды. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C). Потерями теплоты пренебречь.
Дано: m = 1,5 кг; t₁ = 15 °C; Q = 315 кДж = 315000 Дж; c = 4200 Дж/(кг·°C).
Решение:
Используем формулу Q = cm(t₂ − t₁).
Выразим конечную температуру:
t₂ = t₁ + Q/(cm).
Подставим значения:
t₂ = 15 + 315000/(4200 · 1,5) = 15 + 50 = 65 °C.
Ответ: 65 °C.
Для нагревания алюминиевого бруска массой 2 кг от 20 °C до 100 °C использовали нагреватель, передающий бруску 80% потреблённой электрической энергии. Определите, сколько энергии потребил нагреватель. Удельная теплоёмкость алюминия равна 900 Дж/(кг·°C). Ответ дайте в кДж.
Дано: m = 2 кг; t₁ = 20 °C; t₂ = 100 °C; c = 900 Дж/(кг·°C); η = 80% = 0,8.
Решение:
Сначала определим количество теплоты, полученное бруском:
Q = cm(t₂ − t₁).
Q = 900 · 2 · (100 − 20) = 144000 Дж.
КПД нагревателя:
η = Q/E.
Отсюда потреблённая энергия:
E = Q/η = 144000/0,8 = 180000 Дж = 180 кДж.
Ответ: 180 кДж.
В теплоизолированном сосуде смешали 1 кг воды температурой 20 °C и 2 кг воды температурой 80 °C. Определите установившуюся температуру смеси. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C). Потерями теплоты пренебречь.
Дано: m₁ = 1 кг; t₁ = 20 °C; m₂ = 2 кг; t₂ = 80 °C; c = 4200 Дж/(кг·°C).
Решение:
При смешивании холодная вода получает столько теплоты, сколько отдаёт горячая вода.
Q₁ = Q₂.
c m₁(t − t₁) = c m₂(t₂ − t).
Сократим одинаковую удельную теплоёмкость:
m₁(t − t₁) = m₂(t₂ − t).
Раскроем скобки:
m₁t − m₁t₁ = m₂t₂ − m₂t.
Выразим конечную температуру:
t = (m₁t₁ + m₂t₂)/(m₁ + m₂).
Подставим значения:
t = (1 · 20 + 2 · 80)/(1 + 2) = 180/3 = 60 °C.
Ответ: 60 °C.