ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 10.5: Излучение

План эксперимента

Для доказательства того, что количество теплоты зависит от рода вещества, необходимо провести сравнительный нагрев двух разных жидкостей (например, воды и растительного масла) при одинаковых условиях. Ключевым моментом является контроль переменных: массы веществ и изменения их температуры должны быть идентичны для обоих случаев. В качестве источника тепла используется один и тот же электрический нагреватель или две абсолютно одинаковые горелки.

Ход работы и вычисления

Возьмём два одинаковых стакана. В первый нальём воду массой m, во второй — растительное масло такой же массы m. Измерим начальную температуру обеих жидкостей термометром; пусть она равна t₁. Поместим в каждый стакан по одинаковому электрическому нагревателю мощностью P и включим их одновременно. Наша цель — довести температуру каждой жидкости до одного и того же конечного значения t₂. Зафиксируем время нагрева τ_вода и τ_масло с помощью секундомера.

Количество теплоты, полученное веществом от нагревателя, рассчитывается по формуле:

Так как мощность P одинакова, то количество теплоты прямо пропорционально времени нагрева. Если мы обнаружим, что τ_вода >τ_масло, то это означает, что Q_вода >Q_масло. При этом изменение температуры Δt/t=t₂-t₁ и масса m у нас были одинаковыми.

Проверка и вывод

Согласно формуле количества теплоты Q=cmΔt, если m и Δt/t постоянны, а Q различается, то различаться должна только удельная теплоёмкость c. Эксперимент показывает, что для нагрева воды требуется больше энергии (дольше время), чем для нагрева масла. Это доказывает, что количество теплоты, необходимое для изменения температуры тела, зависит не только от массы и разности температур, но и от рода вещества , характеризующегося его удельной теплоёмкостью.