Молотком ударили по куску льда и по куску олова одинаковое количество раз с одинаковой силой. Какой кусок нагреется

  • 66
Молотком ударили по куску льда и по куску олова одинаковое количество раз с одинаковой силой. Какой кусок нагреется меньше? Удельная теплоёмкость льда равна 2100 Дж/(кг·°C), а удельная теплоёмкость олова равна 250 Дж/(кг·°C). Выберите правильный ответ и обоснуйте выбор.
а) Кусок льда нагреется меньше, так как его удельная теплоёмкость больше.
б) Кусок олова нагреется меньше, так как его удельная теплоёмкость меньше.
в) Оба куска нагреются одинаково, так как над ними выполняется одна и та же работа.
г) Оба куска нагреются одинаково, так как их массы равны.
Sharik_8355
67
Для ответа на этот вопрос нам необходимо применить формулу для определения количества теплоты, переданного телу:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоёмкость тела, \(\Delta T\) - изменение температуры тела.

Перед тем как продолжить, давайте проверим, что мы знаем все необходимые значения. К счастью, текст задачи указывает, что у нас уже есть значения удельных теплоёмкостей для обоих материалов.

Теперь рассмотрим каждый вариант ответа по очереди и соотнесем его с физическими принципами.

а) Кусок льда нагреется меньше, так как его удельная теплоёмкость больше.

Если удельная теплоёмкость льда выше, чем у олова, значит, чтобы нагреть лёд на определенную температуру, потребуется меньше теплоты, чем для олова. Согласно формуле, количество теплоты, переданной каждому куску, пропорционально его удельной теплоёмкости. Таким образом, ответ "а" является правильным.

б) Кусок олова нагреется меньше, так как его удельная теплоёмкость меньше.

Если удельная теплоёмкость олова меньше, это означает, что оно будет нагреваться быстрее, чем лёд при одинаковом количестве переданной теплоты. Ответ "б" не соответствует физическим принципам.

в) Оба куска нагреются одинаково, так как над ними выполняется одна и та же работа.

Ответ "в" неверен, так как количество переданной теплоты зависит не только от работы, но также от массы и удельной теплоёмкости.

г) Оба куска нагреются одинаково, так как их массы равны.

Ответ "г" также неверен, потому что масса не оказывает прямого влияния на количество теплоты, переданной каждому куску. Необходимо учитывать массу, чтобы определить общее количество теплоты, но не разделить ее на каждый кусок индивидуально.

Таким образом, правильный ответ на задачу - "а) Кусок льда нагреется меньше, так как его удельная теплоёмкость больше". Это происходит из-за разницы в удельных теплоёмкостях этих двух материалов.