Решение задач

Для решения задач по физике нам понадобятся знания формул для расчета количества теплоты, а также умение выражать одни величины через другие.

1. Задача 1. Из формулы $$Q = mc(t_2 - t_1)$$ получите выражение для расчета удельной теплоемкости вещества.

   Чтобы выразить удельную теплоемкость (c), разделим обе части уравнения на $$m(t_2 - t_1)$$. Получим:

   $$c = \frac{Q}{m(t_2 - t_1)}$$

   Ответ: $$c = \frac{Q}{m(t_2 - t_1)}$$

2. Задача 2. Некоторое тело массой 1 кг при нагревании на 60 °С получило количество теплоты 24 кДж. Какова удельная теплоемкость вещества, из которого изготовлено тело?

   Дано:

   • Масса тела, $$m = 1 \text{ кг}$$
   • Изменение температуры, $$\Delta t = t_2 - t_1 = 60 \text{ °C}$$
   • Количество теплоты, $$Q = 24 \text{ кДж} = 24000 \text{ Дж}$$

   Найти: удельная теплоемкость, $$c$$

   Решение:

   Используем формулу, полученную в предыдущей задаче:

   $$c = \frac{Q}{m(t_2 - t_1)} = \frac{24000 \text{ Дж}}{1 \text{ кг} \cdot 60 \text{ °C}} = 400 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$.

   Ответ: Удельная теплоемкость вещества равна $$400 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$.

3. Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении алюминиевой детали массой 900 г от температуры 500 °С до температуры 250 °С? Удельная теплоемкость алюминия 920 Дж/(кг·°C).

   Дано:

   • Масса детали, $$m = 900 \text{ г} = 0.9 \text{ кг}$$
   • Начальная температура, $$t_1 = 500 \text{ °C}$$
   • Конечная температура, $$t_2 = 250 \text{ °C}$$
   • Удельная теплоемкость алюминия, $$c = 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$

   Найти: количество теплоты, $$Q$$

   Решение:

   Используем формулу для расчета количества теплоты:

   $$Q = mc(t_2 - t_1) = 0.9 \text{ кг} \cdot 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot (250 \text{ °C} - 500 \text{ °C}) = 0.9 \cdot 920 \cdot (-250) \text{ Дж} = -207000 \text{ Дж} = -207 \text{ кДж}$$.

   Отрицательное значение указывает на то, что теплота выделяется.

   Ответ: Выделилось 207 кДж теплоты.