Физика · 8 классТепловые явления

Количество теплоты при нагревании и охлаждении

Формула $Q=cm(t_2-t_1)$: сколько теплоты нужно, чтобы нагреть или остудить тело, как найти массу, температуру и удельную теплоёмкость.

Вариант № 82617

Количество теплоты при нагревании и охлаждении · Вариант № 82617 · Обычный · Имя: ____________________

1
Чтобы нагреть тело из вещества «свинец» на $10\,{}^\circ\text{C}$ , потребовалось $1{,}4\,\text{кДж}$ . Удельная теплоёмкость свинца — $140\,\text{Дж/(кг}\cdot {}^\circ\text{C)}$ . Найди массу тела в килограммах.
Ответ: $m=1\,\text{кг}$
$Q=1{,}4\ \text{кДж}=1400\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q}{c\Delta t}=\dfrac{1400}{140\cdot10}=1\ \text{кг}$ .
2
Металлический брусок массой $0{,}5\,\text{кг}$ нагрели на $20\,{}^\circ\text{C}$ , затратив $1400\,\text{Дж}$ . Из какого металла он может быть сделан? Удельные теплоёмкости, Дж/(кг·°C): свинец — 140; медь — 400; сталь — 500; алюминий — 900.
Ответ: свинец
$c=\dfrac{Q}{m\Delta t}=\dfrac{1400}{0{,}5\cdot20}=140\ \text{Дж/(кг·°C)}$ — это свинец.
3
Чтобы нагреть тело из вещества «олово» на $20\,{}^\circ\text{C}$ , потребовалось $4{,}6\,\text{кДж}$ . Удельная теплоёмкость олова — $230\,\text{Дж/(кг}\cdot {}^\circ\text{C)}$ . Найди массу тела в килограммах.
Ответ: $m=1\,\text{кг}$
$Q=4{,}6\ \text{кДж}=4600\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q}{c\Delta t}=\dfrac{4600}{230\cdot20}=1\ \text{кг}$ .
4
Тело из вещества «сталь» массой $1\,\text{кг}$ имело температуру $20\,{}^\circ\text{C}$ . Ему сообщили $30\,\text{кДж}$ теплоты. До какой температуры (в °C) оно нагрелось? Удельная теплоёмкость стали — $500\,\text{Дж/(кг}\cdot {}^\circ\text{C)}$ .
Ответ: $t_2=80\,{}^\circ\text{C}$
$\Delta t=\dfrac{Q}{cm}=\dfrac{30000}{500\cdot1}=60\ °\text{C}$ .
$t_2=t_1+\Delta t=20+60=80\ °\text{C}$ .
5
Чтобы нагреть тело из вещества «медь» на $10\,{}^\circ\text{C}$ , потребовалось $4\,\text{кДж}$ . Удельная теплоёмкость меди — $400\,\text{Дж/(кг}\cdot {}^\circ\text{C)}$ . Найди массу тела в килограммах.
Ответ: $m=1\,\text{кг}$
$Q=4\ \text{кДж}=4000\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q}{c\Delta t}=\dfrac{4000}{400\cdot10}=1\ \text{кг}$ .

Коротко о теме

Количество теплоты для нагревания (охлаждения): $Q=cm\Delta t=cm(t_2-t_1)$ , где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, $m$ — масса.
Единица удельной теплоёмкости: $\text{Дж/(кг·°C)}$ . Для воды $c=4200\ \text{Дж/(кг·°C)}$ : чтобы нагреть 1 кг воды на $1\ °\text{C}$ , нужно $4200\ \text{Дж}$ .
Остывая, тело отдаёт ту же энергию: $Q_{\text{отд}}=cm(t_1-t_2)$ .
Если нагреваются несколько тел, теплоты складываются: $Q=c_1m_1\Delta t+c_2m_2\Delta t$ .

Уровни: Разминка · Обычный · Challenge. Все ответы вычислены программой из тех же чисел, что и условие.

Ещё тренажёры

Раздел «Тепловые явления»