Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049338

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049338

Двухкопеечной монете и килограммовой латунной гире, находящимся при одинаковой температуре, передали одинаковые количества теплоты. Какой из этих предметов нагрелся до более высокой температуры? Почему?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Теплоты передали поровну, стартуют предметы тоже с одной температуры. Значит, выше окажется температура у того, кто нагреется на большее число градусов.

Из формулы количества теплоты $Q=cm\Delta t$ выражаем нагрев:

$$\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$$

Чем меньше произведение $cm$, тем сильнее нагрев при той же теплоте.

Удельная теплоёмкость латуни равна $400$ Дж/(кг·°С). Монеты делают из медных сплавов, поэтому возьмём для неё примерно то же значение. Сравнивать приходится массу: гиря весит $1$ кг, а монета всего несколько граммов. Возьмём условно $2$ г, то есть $0{,}002$ кг, и передадим каждому предмету по $200$ Дж.

Гиря нагреется на:

$$\Delta t_{\text{г}}=\dfrac{200}{400\cdot 1}=0{,}5\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Монета нагреется на:

$$\Delta t_{\text{м}}=\dfrac{200}{400\cdot 0{,}002}=250\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Монета раскалится, а гиря почти не заметит этой теплоты.

Проверим, не ломает ли вывод материал. Состав монеты условие не называет. Пусть даже её теплоёмкость вдвое больше нашей: нагрев станет $125$ °С, что всё равно намного больше $0{,}5$ °С. Разницу в массе в $500$ раз материал не перекроет.

Ответ

Монета. Теплота одинакова, удельные теплоёмкости близки, а масса монеты в сотни раз меньше, поэтому её нагрев $\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$ намного больше.
Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)