Параграф 8 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1кг для того, чтобы его температура изменилась на 10С, называется удельное теплоемкостью вещества.
2. Какова единица удельной теплоёмкости вещества?
3. Почему разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость?
Молекулы различных веществ взаимодействуют по-разному, разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость
4. Почему различна удельная теплоёмкость одного и того же вещества, находящегося в разных агрегатных состояниях?
Удельная теплоёмкость одного и того же вещества, находящегося в разных агрегатных состояниях, различна.
Обсуди с товарищами
1. Удельную теплоёмкость измеряют как в Дж/кгС так и в Дж/кг*К. Объясните почему.
Необходимо помнить о существующей разнице между °С и К (+273).
2. Почему в радиаторах центрального отопления используют воду?
В радиаторах отопления используют воду, так как у нее большая удельная теплоемкость, то есть нагреваясь она переносит большое количество теплоты.
3. Климат морской отличается от климата континентального. Чем это объяснить?
Для морского климата характерна влага и перепады температур, а континентальный имеет низкую влажность и высокие перепады температур.
4. В два стакана, стеклянный и алюминиевый, одинаковой ёмкости и массы одновременно наливают одинаковое количество горячей воды. Прикасаясь руками к стаканам, обнаруживают, что один стакан (какой?) прогрелся быстрее, хотя удельная теплоёмкость стекла и алюминия почти одинаковая. Объясните явление.
Алюминий имеет высокую теплопроводность, поэтому нагреется быстрее чем стекло.
Упражнение 7
1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1 °С — вода в стеклянной банке или вода такой же массы в алюминиевом бидоне? Массы банки и бидона считать одинаковыми.
Q = c*m*дельтаt
m1=m2=m
дельтаt1=дельтаt2=дельтаt
Q_1/Q_2 =c_1/c_2
c1=880Дж/кг*°С
с2=830Дж/кг*°С
Q_1/Q_2 =880/830=1,1
На нагревание воды в алюминиевом бидоне требуется теплоты в 1,1 раза больше, чем в стеклянной банке.
2. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1 °С — 100 г воды или 100 г меди?
c1=400Дж/кг*°С
с2=880Дж/кг*°С
Q = c*m*дельтаt
Изменение температуры и масса веществ равны, значит требуется большое количество теплоты при нагреве вещества с большей теплоемкостью.
3. Ученик на вопрос учителя: «Что значит: удельная теплоёмкость цинка равна 400 это значит, что для нагревания цинка на 1 °С потребуется количество теплоты, равное 400 Дж». Правильный ли ответ дал ученик? Ответ обоснуйте.
Можно к данному ответу добавить про массу нагреваемого цинка, что для нагревания цинка массой 1 кг на 1°С потребуется количество теплоты, равное 400 Дж.
4. Медной и стальной гирькам одинаковой массы и температуры сообщили равное количество теплоты. У какой гирьки температура изменится больше?
Удельная теплоемкость медной гирьки меньше, чем стальной, соответственно температура больше изменится.
5. На горелках одинаковой мощности нагревают три одинаковых сосуда, в которых находятся вода, керосин и подсолнечное масло равной массы. Определите, какому веществу соответствует каждый график зависимости температуры от времени нагревания (рис. 20).
1 –подсолнечное масло, 2- керосин, 3- вода.
6. На электрической плитке стоит алюминиевый чайник, наполненный водой. На рисунке 21 приведены графики зависимости количества теплоты, полученного чайником и водой, от времени нагревания. Массы чайника и налитой в него воды одинаковы. Какой из графиков соответствует воде, а какой алюминию?
1 – алюминий, 2 – вода.

Решение

1. Удельная теплоёмкость вещества — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества, чтобы изменить его температуру на $$1^\circ\text{C}$$.

2. Единица удельной теплоёмкости:

$$\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$

или

$$\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{К}}$$

3. Разные вещества имеют разную удельную теплоёмкость, потому что их молекулы по-разному взаимодействуют между собой и по-разному накапливают внутреннюю энергию.

4. Удельная теплоёмкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях различна, так как в твёрдом, жидком и газообразном состояниях частицы вещества расположены и взаимодействуют по-разному.

1. Удельную теплоёмкость измеряют и в $$\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$, и в $$\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{К}}$$, потому что изменение температуры в 1 градус Цельсия равно изменению температуры в 1 кельвин.

2. В радиаторах центрального отопления используют воду, так как у неё большая удельная теплоёмкость: при охлаждении она отдаёт много теплоты.

3. Климат у моря мягче, чем континентальный, потому что вода медленно нагревается и медленно остывает из-за большой удельной теплоёмкости. Поэтому у моря меньше перепады температур.

4. Быстрее прогреется алюминиевый стакан, так как алюминий обладает большей теплопроводностью, чем стекло, и быстрее передаёт тепло от горячей воды к стенкам стакана.

Решение

1. Количество теплоты при нагревании определяется формулой

$$Q=cm\Delta t$$

Для воды в стеклянной банке и в алюминиевом бидоне массы одинаковы, а нагрев одинаковый, значит

$$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{c_1}{c_2}$$

Для стекла $$c_1=880\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$, для алюминия $$c_2=830\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$.

Тогда

$$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{880}{830}\approx1{,}1$$

Больше теплоты потребуется для нагревания воды в алюминиевом бидоне.

2. Для нагревания $$100\ \text{г}$$ воды и $$100\ \text{г}$$ меди на $$1^\circ\text{C}$$ больше теплоты потребуется для воды, так как у воды удельная теплоёмкость больше.

3. Ответ ученика неполный. Правильно говорить так: удельная теплоёмкость цинка равна $$400\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$, то есть для нагревания $$1\ \text{кг}$$ цинка на $$1^\circ\text{C}$$ требуется $$400\ \text{Дж}$$ теплоты.

4. Больше изменится температура у медной гирьки, потому что у меди удельная теплоёмкость меньше, чем у стали. При одинаковом количестве теплоты меньшая теплоёмкость даёт большее изменение температуры.

5. При одинаковой мощности нагревателя быстрее нагревается вещество с меньшей удельной теплоёмкостью. Поэтому:

1 — подсолнечное масло, 2 — керосин, 3 — вода.

6. На графике большему наклону соответствует вещество с меньшей удельной теплоёмкостью. У алюминия удельная теплоёмкость меньше, чем у воды, значит:

1 — алюминий, 2 — вода.