Реши задание на изображении
Краткие ответы
2. Большее количество теплоты потребуется для нагревания 100 г воды.
3. Ответ ученика неполный. Правильно: для нагревания 1 кг цинка на 1 °C требуется 400 Дж.
4. Температура медной гирьки изменится больше.
5.
1 — подсолнечное масло;
2 — керосин;
3 — вода.
6.
График 1 соответствует воде, график 2 — алюминию.
Объяснение
Используем формулу:
\[ Q=cm\Delta t, \]
где \(c\) — удельная теплоёмкость вещества, \(m\) — масса, \(\Delta t\) — изменение температуры.
2. Массы и изменения температуры одинаковы, поэтому сравниваем удельные теплоёмкости:
\[ c_{\text{воды}}=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}, \qquad c_{\text{меди}}\approx400\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}. \]
Для воды:
\[ Q=4200\cdot0{,}1\cdot1=420\ \text{Дж}. \]
Для меди:
\[ Q=400\cdot0{,}1\cdot1=40\ \text{Дж}. \]
Значит, вода требует больше теплоты.
3. Удельная теплоёмкость показывает, какое количество теплоты нужно для нагревания 1 кг вещества на 1 °C. Поэтому ответ ученика верен только для цинка массой 1 кг.
4. При одинаковых \(Q\) и \(m\):
\[ \Delta t=\frac{Q}{cm}. \]
Чем меньше \(c\), тем больше изменение температуры. У меди \(c\approx400\), а у стали \(c\approx500\), поэтому медь нагреется сильнее.
5. При одинаковой мощности нагревания быстрее растёт температура вещества с меньшей теплоёмкостью. Значения теплоёмкостей располагаются примерно так:
\[ c_{\text{масла}}<c_{\text{керосина}}<c_{\text{воды}}. \]
Поэтому самый крутой график 1 — масло, средний график 2 — керосин, самый пологий график 3 — вода.
6. Массы чайника и воды одинаковы, а температура повышается одинаково. Поэтому:
\[ Q=cm\Delta t. \]
У воды удельная теплоёмкость значительно больше, чем у алюминия:
\[ c_{\text{воды}}=4200,\qquad c_{\text{алюминия}}\approx920 \ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}. \]
Значит, воде соответствует более крутой график — график 1, алюминию — график 2.
Обсуждение
6 сообщенийНапиши мне решение
Решение
Используем формулу количества теплоты:
\[ Q=cm\Delta t, \]
где \(c\) — удельная теплоёмкость вещества, \(m\) — масса, \(\Delta t\) — изменение температуры.
Задание 2
Дано:
\[ m=100\text{ г}=0{,}1\text{ кг}, \qquad \Delta t=1^\circ\text{C}. \]
Для воды:
\[ Q_{\text{в}}=c_{\text{в}}m\Delta t =4200\cdot0{,}1\cdot1=420\text{ Дж}. \]
Для меди:
\[ Q_{\text{м}}=400\cdot0{,}1\cdot1=40\text{ Дж}. \]
\[ Q_{\text{в}}>Q_{\text{м}}. \]
Ответ: большее количество теплоты потребуется для нагревания \(100\) г воды.
Задание 3
Удельная теплоёмкость цинка равна:
\[ c_{\text{цинка}}=400\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}. \]
Это означает, что для нагревания 1 кг цинка на \(1^\circ\text{C}\) необходимо затратить \(400\) Дж теплоты.
Ответ: правильная формулировка: для нагревания \(1\) кг цинка на \(1^\circ\text{C}\) требуется \(400\) Дж.
Задание 4
Из формулы
\[ Q=cm\Delta t \]
выразим изменение температуры:
\[ \Delta t=\frac{Q}{cm}. \]
При одинаковых \(Q\) и \(m\) больше нагреется тело, у которого меньше удельная теплоёмкость.
\[ c_{\text{меди}}\approx400\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}, \]
\[ c_{\text{стали}}\approx500\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}. \]
Так как теплоёмкость меди меньше, её температура изменится сильнее.
Ответ: температура медной гирьки изменится больше.
Задание 5
При одинаковом нагревании быстрее повышается температура вещества с меньшей удельной теплоёмкостью.
Порядок удельных теплоёмкостей:
\[ c_{\text{масла}}<c_{\text{керосина}}<c_{\text{воды}}. \]
Поэтому:
- подсолнечное масло;
- керосин;
- вода.
Ответ: \(1\) — подсолнечное масло, \(2\) — керосин, \(3\) — вода.
Задание 6
Количество теплоты определяется формулой:
\[ Q=cm\Delta t. \]
При одинаковых массе и изменении температуры график для вещества с большей удельной теплоёмкостью располагается выше и имеет больший наклон.
Удельная теплоёмкость воды:
\[ c_{\text{воды}}=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}, \]
у алюминия:
\[ c_{\text{алюминия}}\approx920\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}. \]
Так как \(c_{\text{воды}}>c_{\text{алюминия}}\), график 1 соответствует воде, а график 2 — алюминию.
Ответ: график 1 — вода, график 2 — алюминий.
У 2 и 5
Что именно нужно сделать в заданиях 2 и 5: написать только решения или исправить предыдущий ответ?
Написать решение с ответом
Задание 2
Дано:
\[ m=100\text{ г}=0{,}1\text{ кг},\qquad \Delta t=1^\circ\text{C}. \]
Используем формулу:
\[ Q=cm\Delta t. \]
Для воды:
\[ Q_{\text{воды}}=4200\cdot0{,}1\cdot1=420\text{ Дж}. \]
Для меди:
\[ Q_{\text{меди}}=400\cdot0{,}1\cdot1=40\text{ Дж}. \]
Так как
\[ 420\text{ Дж}>40\text{ Дж}, \]
ответ: большее количество теплоты потребуется для нагревания \(100\) г воды.
Задание 5
При одинаковом нагревании быстрее нагревается жидкость с меньшей удельной теплоёмкостью. Поэтому самый крутой график соответствует подсолнечному маслу, а самый пологий — воде.
Порядок:
- подсолнечное масло;
- керосин;
- вода.
Ответ: \(1\) — подсолнечное масло, \(2\) — керосин, \(3\) — вода.
