ГДЗ Фізика 8 клас. Підручник [Бар’яхтар В.Г., Довгий С.О.] 2021

1. Яка кількість теплоти необхідна, щоб розплавити 500 г міді, взятої за температури плавлення?
Дано:
m = 500 г = 0,5 кг
Q = ?
Розв’язання:
Пошук математичної моделі. За означенням Q = λm. За таблицею питома теплота плавлення міді λ = 210к Дж/кг. Обчислимо шукане значення Q = 0.5 * 210 * 1000 = 105 кДж.
Відповідь: 105 кДж.
2. Яке тіло має більшу внутрішню енергію: алюмінієвий брусок масою 1 кг, узятий за температури плавлення, чи 1 кг розплавленого алюмінію за тієї самої температури? На скільки більшу?
Брусок алюмінію може розплавитися, віддавши у довкілля кількість енергії, що дорівнює Q = λm, а потім, при охолодженні, — енергію Q = c * m * (t2 - t1). Розплавлений алюміній може лише охолоджуватися, тому має меншу внутрішню енергію саме на кількість Q = λ * m = 393 * 1 = 393 Дж.
3. Яка кількість теплоти виділиться під час кристалізації 100 кг сталі та подальшого її охолодження до 0 °С? Початкова температура сталі дорівнює 1400 °С.
Дано:
m = 100 кг
t1 = 1400 °С
t2 = 0 °С
Q = ?
Розв’язання:
Пошук математичної моделі. За означенням кількість теплоти, що виділяється при кристалізації: Q1 = λm, а при охолодженні: Q2 = c * m * (t2 - t1). Значення питомої теплоти кристалізації λ та питомої теплоємності с для сталі знайдемо за таблицею: λ = 82кДж/кг, с = 460 Дж/(кг * °С)
Маємо:
Q1 = 82 * 1000 * 100 = 8.2 * 10^6 = 8,2 МДж
Q1 = 460 * 100 * 1400 = 664 * 10^5 = 64,4 МДж
Загальна кількість теплоти, що виділиться, дорівнює:
Q1 = Q2 = 8.2 МДж + 64,4 МДж = 72,6 МДж.
4. Яка кількість теплоти потрібна для перетворення 25 г льоду, взятого за температури –15 °С, на воду за температури 10 °С?
Дано:
m = 25
t1 = -15 °С
t2 = 10 °С
Q = ?
Розв’язання:
Пошук математичної моделі. При перетворенні льоду на воду відбувається:
1) нагрівання льоду від початкової температури до 0°С — температури плавлення;
2) плавлення льоду за сталої температури;
3) нагрівання отриманої води до 10 °С. При цьому загальна кількість теплоти, що поглинається, дорівнює: Q = Q1 + Q2 + Q3, де відповідно
З таблиці:
Q1 = c * m * (0 - t1)
Q2 = λ * m.
Q3 = c * m * (0 - t1)
C = 2100 Дж/(кг * °С)
C = 4200 Дж/(кг * °С)
λ = 330к Дж/кг
Q1 = 2100 * 0.025 * 15 = 787.5 Дж.
Q2 = 330 * 10 * 0.025 = 8250 Дж.
Q3 = 4200* 10 * 0.025 * 10 = 1050 Дж.
Маємо:
Q = 787.5 + 8250 +1050 = 10087.5 Дж.
Відповідь: ≈10 кДж.
5. У гарячу воду поклали лід, маса якого дорівнює масі води. Після того як весь лід розтанув, температура води зменшилася до 0 °С. Якою була початкова температура води, якщо початкова температура льоду дорівнювала 0 °С?
Дано:
m = m1
t = 0 °С
t1 = ?
Розв’язання:
Пошук математичної моделі. Між льодом і водою відбуватиметься теплообмін. Відповідно до рівняння теплого балансу QB = Qл, де за означенням:
Q1 = c *m * (t1 - t); Q2 = λ * m.
Маємо:
c *m * (t1 - t) = λ * m, або c * t = λ.
За таблицею: λ = 330 * 1000 Дж/кг, с = 4200 Дж/(кг * °С).
Отже: t = λ/c
Обчислимо шукане значення: t = 330 * 1000/4200 = 18.6 °С.
6. На рисунку зображено графіки залежності температури від кількості відданої теплоти в процесі кристалізації двох речовин однакової маси. Яка речовина має вищу температуру плавлення? більшу питому теплоту плавлення? більшу питому теплоємність у рідкому стані?
За графіком: тіло № 1 має температуру плавлення 325 °С, а тіло № 2 — 225 °С. Оскільки довжина горизонтальної ділянки графіка, що відповідає процесу плавлення, більша у тіла № 2 — воно має більшу питому теплоту плавлення. Оскільки тіло № 2 довше за часом охолоджується, ніж тіло № 1, то воно має більшу питому теплоємність.
7. Свинцева куля, яка рухалася зі швидкістю 300 м/с, ударилась об металеву пластину і зупинилась. Яка частина свинцю розплавилась, якщо вважати, що свинець повністю поглинув енергію, яка виділилася під час удару? Початкова температура кулі 27 °С.
Дано:
v = 300 м/с
t1 = 27 °С
m1/m2 = ?
Розв’язання:
Пошук математичної моделі. За законом перетворення енергії: зміна кінетичної енергії кулі дорівнює кількості теплоти, що пішла на її нагрівання до температури плавлення і плавлення окремої частини. E = Q1 + Q2. За означенням: E = (m * v^2)/2. Q1 = c * m * (t2 - t1), Q2 = λ* m1. За таблицею: c = 130 Дж/(кг * °С), λ = 24 * 1000 Дж/кг, t = 327 °С. Маємо: (m * v^2)/2 = c * m * (t2 - t1) + λ * m. Поділимо ліву і праву частини рівняння на m і виконаємо математичці перетворення: m1/m2 = (v^2/2 - c * (t2 - t1))/λ. Обчислимо значення шуканої величини: m1/m2 = (90000*0.5 - 130 * (327 - 27))/(24 *1000) = 0.25.
Відповідь: четверта частина кулі розплавиться.
8. На дні посудини намерз лід. У посудину налили води. Чи зміниться рівень води в посудині після того, як увесь лід розтане? Якщо зміниться, то як?
Об’єм, який займає лід у посудині, можна знайти за формулою v = m/p, а об’єм води, що утворилася з нього: V = m/p. Оскільки за законом збереження маса води не змінилася при плавленні, а густина льоду 900 кг/м^3 менша за густину води 1000 кг/м^3, то рівень води зменшиться.

---

---

Назад

Вперед

1 ... 49 50 51 52 53 54 55 56 57 ... 80

ГДЗ Фізика Підручник 2021 Ранок 8 клас Бар’яхтар Довгий Божинова Кірюхіна