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))

Физика 7 класс Теплопередача и теплоёмкость физика 7 класс гири стальные гири свинцовые гири Теплоёмкость удельная теплоёмкость кипящая вода лёд растопить лёд тепло температура масса теплообмен физические свойства материалов Новый

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:

1. Гири имеют одинаковую массу (1 кг) и одинаковую начальную температуру (100 °C, так как они были нагреты в кипящей воде).
2. Когда гири ставятся на лёд, они начинают отдавать своё тепло льду.
3. Тепло будет передаваться от гирь к льду до тех пор, пока температура гирь не станет равной 0 °C (температура льда).

Теперь рассчитаем, сколько тепла каждая гиря сможет отдать:

Формула для расчета тепла:

Q = m * c * ΔT

• Для стальной гири:
• m = 1 кг
• c = 500 Дж/(кг·С)
• ΔT = 100 °C - 0 °C = 100 °C
• Q_сталь = 1 кг * 500 Дж/(кг·С) * 100 °C = 50000 Дж
• Для свинцовой гири:
• m = 1 кг
• c = 128 Дж/(кг·С)
• ΔT = 100 °C - 0 °C = 100 °C
• Q_свинец = 1 кг * 128 Дж/(кг·С) * 100 °C = 12800 Дж

Теперь мы можем сравнить количество тепла, которое каждая гиря может отдать льду:

• Стальная гиря отдаёт 50000 Дж.
• Свинцовая гиря отдаёт 12800 Дж.

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:

• Лёд, растаявший от стальной гири: 50000 Дж / 334000 Дж/кг ≈ 0.15 кг
• Лёд, растаявший от свинцовой гири: 12800 Дж / 334000 Дж/кг ≈ 0.038 кг

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.