Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся формулой для расчёта количества теплоты, которое выделяется при охлаждении тела. Сначала запишем условие задачи и переведём все величины в систему СИ.

Дано:
$\Delta t = 10 \text{ °C}$
$Q = 8000 \text{ Дж}$
$c = 400 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$ (удельная теплоёмкость меди — справочная величина)
$m - ?$

Физический закон и вывод формулы:
Количество теплоты $Q$, которое тело отдаёт при охлаждении, прямо пропорционально его массе $m$, удельной теплоёмкости вещества $c$ и изменению температуры $\Delta t$:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$

Из этой формулы выразим искомую массу тела $m$:
$m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

Вычисления:
Подставим числовые значения в полученную формулу:
$m = \frac{8000 \text{ Дж}}{400 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \cdot 10 \text{ °C}}$
$m = \frac{8000}{4000} \text{ кг}$
$m = 2 \text{ кг}$

Проверим размерность:
$[m] = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{°C}} \cdot \text{°C}} = \text{кг}$.
Результат соответствует единицам измерения массы.

Ответ: 2 кг

Источник: ФИПИ