Вопрос: Стальные и свинцовые гири массой по 1 кг прогрели в кипящей воде, а затем поставили на лёд. Под какой из гирь растает больше льда? (Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг С))
Физика7 классТеплопередача и теплоёмкостьфизика7 классгиристальные гирисвинцовые гириТеплоёмкостьудельная теплоёмкостькипящая водалёдрастопить лёдтеплотемпературамассатеплообменфизические свойства материалов
Для решения данной задачи необходимо рассмотреть, как тепло, передаваемое гирями, влияет на таяние льда. Начнем с определения основных понятий.
Удельная теплоёмкость - это количество тепла, которое необходимо для нагрева 1 кг вещества на 1 градус Цельсия. Удельная теплоёмкость стали составляет 500 Дж/(кг·С),а для свинца она равна 128 Дж/(кг·С). Это означает, что сталь требует больше тепла для изменения своей температуры по сравнению со свинцом.Теперь рассмотрим процесс, происходящий, когда гири ставятся на лёд:
Теперь рассчитаем, сколько тепла каждая гиря сможет отдать:
Формула для расчета тепла:Q = m * c * ΔT
Теперь мы можем сравнить количество тепла, которое каждая гиря может отдать льду:
Теперь, чтобы понять, сколько льда растает от этого количества тепла, необходимо знать, что для плавления 1 кг льда требуется 334000 Дж (теплота плавления льда).
Теперь рассчитаем, сколько льда может растопить каждая гиря:
Таким образом, можно сделать вывод, что стальная гиря растопит больше льда, чем свинцовая гиря, так как она отдает больше тепла. Ответ: под стальной гирей растает больше льда.