Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049203

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049203

Что эффективнее использовать в качестве грелки — $2\text{ кг}$ воды или $2\text{ кг}$ песка при той же температуре?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

От грелки нужно одно: чтобы, остывая, она отдавала как можно больше теплоты. Сравним две грелки равной массы при одной начальной температуре.

Теплоту, которую тело отдаёт при остывании, считают так:

$$Q=cm\Delta t$$

Масса $2$ кг у обеих. Остудим обе, например, от $60$ до $40$ °С, то есть на $20$ °С. Вода отдаёт:

$$Q_{\text{в}}=4200\cdot 2\cdot 20=168\,000\text{ Дж}$$

Песок отдаёт:

$$Q_{\text{п}}=920\cdot 2\cdot 20=36\,800\text{ Дж}$$

Вода отдала больше в $4{,}6$ раза, поэтому как грелка она эффективнее.

Проверим себя возражением: сухой песок плохо проводит теплоту и отдаёт её медленно, поэтому песочная грелка тоже держится какое-то время. Но запас у неё намного меньше, и сравнение идёт именно по запасу.

Ответ

Воду: при остывании на одно и то же число градусов она отдаёт больше теплоты, потому что её удельная теплоёмкость (4200 Дж/(кг·°С)) больше, чем у песка (920 Дж/(кг·°С)).
Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)