Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049353

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049353

В каком случае горячая вода больше охладится: если опустить в стакан с водой алюминиевую ложку или серебряную равной массы?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Холодная ложка попадает в горячую воду. Ложка нагревается, вода отдаёт ей теплоту и поэтому остывает. Чем больше теплоты заберёт ложка, тем сильнее охладится вода.

Теплота, которую забирает ложка:

$$Q=cm\Delta t$$

Массы равны по условию. Начальные температуры ложек будем считать одинаковыми, комнатными. Конечная температура у обеих почти равна температуре воды. Значит, $\Delta t$ почти одно и то же. Разной остаётся удельная теплоёмкость: у алюминия $920$ Дж/(кг·°С), у серебра $250$ Дж/(кг·°С). Поэтому алюминиевая ложка заберёт больше.

Проверим числом. Пусть в стакане $200$ г воды при $80$ °С, ложка $50$ г при $20$ °С. Запишем равенство отданной и полученной теплоты для алюминия, где $t$ — общая температура:

$$4200\cdot 0{,}2\cdot(80-t)=920\cdot 0{,}05\cdot(t-20)$$

Отсюда $t\approx 76{,}9$ °С. Для серебра в правой части вместо $920$ стоит $250$:

$$4200\cdot 0{,}2\cdot(80-t)=250\cdot 0{,}05\cdot(t-20)$$

Отсюда $t\approx 79{,}1$ °С. С алюминиевой ложкой вода остыла заметно сильнее.

Ответ

С алюминиевой ложкой. При равной массе и почти одинаковом нагреве она заберёт у воды больше теплоты, потому что удельная теплоёмкость алюминия (920 Дж/(кг·°С)) больше, чем серебра (250 Дж/(кг·°С)).
Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)