Вопрос:

Из двух одинаковых тиглях находятся одинаковые объёмы меди и серебра. Используя таблицу, найдите отношение количества теплоты, необходимого для нагревания меди на 20 °С, к количеству теплоты, необходимому для нагревания серебра на ту же температуру, если потери теплоты пренебрежимо малы. Ответ округлите до десятых долей.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткая запись:

  • Объемы меди и серебра одинаковы: \( V_{меди} = V_{серебра} \)
  • Изменение температуры: \( \Delta T = 20 \text{ °С} \)
  • Найти: Отношение \( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} \)
Краткое пояснение: Для решения задачи будем использовать формулу количества теплоты, необходимого для нагревания тела, учитывая массу, удельную теплоемкость и изменение температуры. Поскольку объемы равны, нам нужно будет найти массы, используя плотность материалов из таблицы.

Пошаговое решение:

МеталлПлотность, кг/м³Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·°С)
медь8900400
серебро10500250
  1. Шаг 1: Найдем массу меди и серебра. Так как объемы равны, а массы разные, используем формулу: \( m = \rho \cdot V \). Обозначим одинаковый объем как \( V \).
    Масса меди: \( m_{меди} = \rho_{меди} \cdot V = 8900 \text{ кг/м}^3 \cdot V \).
    Масса серебра: \( m_{серебра} = \rho_{серебра} \cdot V = 10500 \text{ кг/м}^3 \cdot V \).
  2. Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания меди. Формула: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta T \).
    \( Q_{меди} = c_{меди} \cdot m_{меди} \cdot \Delta T = 400 \text{ кДж/(кг·°С)} \cdot (8900 \text{ кг/м}^3 \cdot V) \cdot 20 \text{ °С} \).
  3. Шаг 3: Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания серебра.
    \( Q_{серебра} = c_{серебра} \cdot m_{серебра} \cdot \Delta T = 250 \text{ кДж/(кг·°С)} \cdot (10500 \text{ кг/м}^3 \cdot V) \cdot 20 \text{ °С} \).
  4. Шаг 4: Найдем отношение количества теплоты для меди к серебру.
    \( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{400 \cdot (8900 · V) · 20}{250 · (10500 · V) · 20} \).
    Сокращаем \( V \) и \( 20 \):
    \( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{400 · 8900}{250 · 10500} \).
    \( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{3560000}{2625000} \).
  5. Шаг 5: Вычисляем и округляем результат.
    \( \frac{3560000}{2625000} \approx 1.356 \).
    Округляем до десятых долей: \( 1.4 \).

Ответ: Отношение количества теплоты, необходимого для нагревания меди, к количеству теплоты для нагревания серебра, равно 1.4.

ГДЗ по фото 📸