Global EE

Теплопередача — Задание 8 ЕГЭ по физике №00016253

Задание №8. Термодинамика

Теплопередача

№2. Задание 8

ID: 00016253

Твёрдый образец массой $m=0{,}4$ кг поместили в калориметр и стали нагревать. На графике представлена зависимость температуры $T$ этого образца от времени $t$ нагревания. Мощность нагревателя равна $P=1{,}5$ кДж/мин. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан образец? Потерями количества теплоты при нагревании и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь. Ответ выразите в Дж/(кг·°C).

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Теплопередача

Источник: ФИПИ

Решение

Потерь тепла нет, теплоёмкостью калориметра пренебрегаем — значит, вся мощность нагревателя целиком идёт на нагрев образца. Отсюда план: с графика снять, за какое время и на сколько градусов выросла температура, а дальше — обычное уравнение теплового баланса.

Читаем график. В начальный момент $t=0$ температура образца $T=180$ К, а к моменту $t=4$ мин она выросла до $T=240$ К. То есть за $\Delta t=4$ мин температура поднялась на $\Delta T=240-180=60$ К (а значит, и на $60\,^\circ$C — величина изменения температуры в кельвинах и градусах Цельсия совпадает).

Сколько теплоты дал нагреватель за это время: $$Q=P\Delta t=1{,}5\ \text{кДж/мин}\cdot4\ \text{мин}=6\ \text{кДж}=6000\ \text{Дж}.$$

Вся эта теплота ушла на нагрев образца: $Q=cm\Delta T$, откуда $$c=\dfrac{Q}{m\Delta T}=\dfrac{6000}{0{,}4\cdot60}=250\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\,^\circ\text{C}}.$$

Ответ

250

Видеоразбор

Другие задания по теме «Теплопередача» (8)