1. Какое количество теплоты поглотила алюминиевая ложка массой 50 г, чтобы нагреться на 1°C? 2. Опишите изменения

Ястреб_3737

45

1. Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать удельную теплоемкость алюминия, чтобы вычислить количество теплоты, поглощенное ложкой. Удельная теплоемкость (символ \(c\)) - это количество теплоты, которое нужно передать единице вещества, чтобы его температура изменялась на 1°C. Для алюминия удельная теплоемкость составляет около 0,9 Дж/(г°C).

Таким образом, чтобы вычислить количество поглощенной теплоты (\(Q\)), мы использовали формулу:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость, а \(\Delta T\) - изменение температуры. В нашем случае масса (\(m\)) ложки составляет 50 г, а изменение температуры (\(\Delta T\)) составляет 1°C. Подставив эти значения в формулу, получим:

\[Q = 50 \, г \cdot 0,9 \, Дж/(г°C) \cdot 1°C\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[Q = 45 \, Дж\]

Таким образом, алюминиевая ложка поглотила 45 Дж теплоты, чтобы нагреться на 1°C.

2. Для решения этой задачи, давайте рассмотрим внутреннюю энергию алюминиевой ложки и гвоздя до и после процесса. Изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) связано с выполнением работы (\(W\)) и передачей тепла (\(Q\)).

А) Увеличилась путем совершения работы.
Если алюминиевая ложка совершила работу (например, поднятие или перемещение), то внутренняя энергия увеличилась. Однако, в данной задаче нет информации о выполнении работы ложкой, поэтому ответ А) не подходит.

В) Уменьшилась благодаря выполнению работы.
Если алюминиевая ложка совершила работу (например, поднятие или перемещение), то она потратила свою внутреннюю энергию, следовательно, энергия уменьшилась. В данной задаче нет информации о выполнении работы, поэтому ответ В) тоже не подходит.

С) Увеличилась из-за передачи тепла.
Если алюминиевая ложка получила теплоту, то ее внутренняя энергия увеличилась. Нам известно, что ложка поглотила 45 Дж теплоты, поэтому ответ С) правильный.

D) Уменьшилась из-за передачи тепла.
Если алюминиевая ложка отдала теплоту, то ее внутренняя энергия уменьшилась. В этой задаче мы говорим о поглощении теплоты ложкой, поэтому ответ D) неправильный.

3. В случае с ложкой и гвоздем происходит теплопередача разных видов.

Ложка:
а) Теплопроводность: Разогревая ложку, теплота передается от более горячей части (ближе к источнику тепла) к более холодной (ближе к концу ложки).
в) Конвекция: Если ложка находится в жидкости, такой как кипящая вода или суп, то передача тепла также происходит через конвекцию - движение жидкости способствует перемещению тепла.

Гвоздь:
а) Теплопроводность: Разогревая гвоздь, теплота передается от более горячей части (ближе к источнику тепла) к более холодной (ближе к концу гвоздя).
б) Излучение: Если гвоздь находится вблизи источника излучения, такого как нагретое тело, то можно наблюдать передачу тепла через излучение.

4. Чтобы вычислить количество потерянной теплоты водой, мы можем использовать ту же формулу, что и в первой задаче:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

У вас нет информации о массе воды, но мы можем предположить, что имеется вода массой 1 г, поскольку масса воды в задаче не влияет на изменение температуры воды. Подставим известные значения в формулу:

\[Q = 1 \, г \cdot c_{\text{воды}} \cdot 1°C\]

Удельная теплоемкость воды (\(c_{\text{воды}}\)) составляет примерно 4,18 Дж/(г°C). Подставим эту величину в формулу и выполним вычисления:

\[Q = 1 \, г \cdot 4,18 \, Дж/(г°C) \cdot 1°C\]

Получаем:

\[Q = 4,18 \, Дж\]

Таким образом, количество потерянной теплоты водой составляет 4,18 Дж при изменении ее температуры на 1°C.