В таблице представлены результаты измерений массы m, изменения температуры Δt и количества теплоты Q, выделяющегося при охлаждении цилиндров, изготовленных из меди или алюминия.
Вещество, из которого изготовлен цилиндр
$Q$, кДж
$|\Delta t|$, °C
$m$, г
Цилиндр №1
Медь
2
50
100
Цилиндр №2
Медь
8
100
200
Цилиндр №3
Алюминий
4,5
50
100
На основании проведенных измерений можно утверждать, что количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,
1) зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр
2) не зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр
3) увеличивается при увеличении массы цилиндра
4) увеличивается при увеличении разности температур
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Таблица опытов: цилиндры из меди и алюминия с разными $m$ и $\Delta T$.
Найти:
Верное утверждение на основании данных таблицы.
⠀
Решение:
Чтобы проверить зависимость $Q$ от вещества, нужно найти опыты с одинаковой массой и одинаковым $\Delta T$, но разным веществом.
По таблице: опыт 1 (медь) и опыт 3 (алюминий) имеют одинаковую массу. При одинаковом нагреве количество теплоты различается — значит, $Q$зависит от вещества.
Утверждение 1 верно.
Утверждение 2 противоречит выводу из опыта 1 и 3 — неверно.
Для проверки утверждений 3 и 4 нужны опыты, где меняется только масса или только $\Delta T$. В таблице при сравнении медных цилиндров одновременно растут и масса, и $\Delta T$, поэтому однозначный вывод о влиянии каждого из этих факторов по отдельности сделать нельзя.
$$Q = cm\Delta T$$
Формула подтверждает зависимость от вещества (через $c$), массы и $\Delta T$, но задача требует вывода только из опытных данных, а не из формулы.
