Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем данные, представленные на диаграмме, и соотнесем их с условием задачи.

Дано:
$m_{нагр} = 1 \text{ кг}$ — масса вещества при нагревании;
$\Delta t = 10 \text{ °C}$ — изменение температуры при нагревании;
$m_{плав} = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$ — масса вещества при плавлении;
Из диаграммы для Вещества 2 (светло-серый столбик «нагревание»):
$Q_{нагр2} = 4 \text{ кДж} = 4000 \text{ Дж}$.
Найти: $c_2$ — ?

Физические законы и формулы:
Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества, определяется по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$,
где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, $m$ — его масса, $\Delta t$ — разность температур.

Вывод рабочей формулы:
Из основной формулы теплоты выразим удельную теплоёмкость $c$:
$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t}$.

Расчёт:
Подставим значения для второго вещества, взятые из условия и диаграммы:
$c_2 = \frac{4000 \text{ Дж}}{1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ °C}}$;
$c_2 = \frac{4000}{10} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} = 400 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$.

Проверка размерности: $[c] = \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$, что соответствует искомой величине.

Ответ: 400 Дж/(кг·°C)

Источник: ФИПИ