Вопрос задан 26.07.2026 в 10:05. Предмет Физика. Спрашивает Радилов Анатолий.

1. Стальная деталь массой 500 г при обработке на токарном станке нагрелась на 20 градусов Цельсия. Чему равно изменение внутренней энергии детали? (Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг·°С))
2. Какую массу пороха нужно сжечь, чтобы при полном его сгорании выделилось 38000 кДж энергии? (Удельная теплота сгорания пороха 3,8·10⁶ Дж/кг)
3. Оловянный и латунный шары одинаковой массы, взятые при температуре 20 градусов Цельсия, опустили в горячую воду. Одинаковое ли количество теплоты получат шары от воды при нагревании? (Удельная теплоёмкость олова 250 Дж/(кг·°С), латуни 380 Дж/(кг·°С))
4. На сколько изменится температура воды массой 20 кг, если ей передать всю энергию, выделяющуюся при сгорании бензина массой 20 г? (Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания бензина 4·10⁷ Дж/кг) Ответ: примерно 11 градусов.
5. Какой кирпич – сплошной или пористый – лучше обеспечит теплоизоляцию здания? Ответ обоснуйте.

Перейти к ответам

Отвечу на вопрос мгновенно! Нейросеть ChatGPT. Жми!

Ответы на вопрос

Отвечает Белова Алина.

1. Изменение внутренней энергии стальной детали

Количество теплоты, полученное деталью:

Q=cm\Delta t

где
$c=500\ \text{Дж/(кг·°С)}$ ,
$m=500\ \text{г}=0{,}5\ \text{кг}$ ,
$\Delta t=20\ ^\circ\text{С}$ .

Подставим значения:

Q=500\cdot 0{,}5\cdot 20=5000\ \text{Дж}

Следовательно, внутренняя энергия детали увеличилась на:

\boxed{\Delta U=5000\ \text{Дж}=5\ \text{кДж}}

2. Масса пороха

Энергия, выделяемая при сгорании топлива, определяется формулой:

Q=qm

Отсюда масса пороха:

m=\frac{Q}{q}

Переведём энергию в джоули:

38000\ \text{кДж}=38\,000\,000\ \text{Дж}=3{,}8\cdot10^7\ \text{Дж}

Подставим значения:

m=\frac{3{,}8\cdot10^7}{3{,}8\cdot10^6}=10\ \text{кг}

Ответ:

\boxed{m=10\ \text{кг}}

3. Нагревание оловянного и латунного шаров

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела:

Q=cm\Delta t

Шары имеют одинаковую массу, одинаковую начальную температуру и нагреваются в одной и той же горячей воде. Если их конечная температура будет одинаковой, то изменение температуры $\Delta t$ также одинаково.

Однако удельные теплоёмкости материалов различаются:

c_{\text{олова}}=250\ \text{Дж/(кг·°С)}

c_{\text{латуни}}=380\ \text{Дж/(кг·°С)}

Так как удельная теплоёмкость латуни больше, латунный шар получит большее количество теплоты:

\frac{Q_{\text{латуни}}}{Q_{\text{олова}}} = \frac{380}{250} =1{,}52

Следовательно, латунный шар получит в $1{,}52$ раза больше теплоты, чем оловянный.

\boxed{\text{Шары получат неодинаковое количество теплоты: больше получит латунный шар.}}

4. Изменение температуры воды

Сначала определим энергию, выделившуюся при сгорании бензина:

Q=qm

Масса бензина:

20\ \text{г}=0{,}02\ \text{кг}

Тогда:

Q=4\cdot10^7\cdot0{,}02=8\cdot10^5\ \text{Дж}

Вся эта энергия передаётся воде:

Q=c_{\text{воды}}m_{\text{воды}}\Delta t

Отсюда:

\Delta t=\frac{Q}{c_{\text{воды}}m_{\text{воды}}}

Подставим значения:

\Delta t= \frac{8\cdot10^5}{4200\cdot20} = \frac{800000}{84000} \approx9{,}5\ ^\circ\text{С}

Таким образом, по приведённым в условии данным температура воды изменится примерно на:

\boxed{\Delta t\approx9{,}5\ ^\circ\text{С}\approx10\ ^\circ\text{С}}

Указанный в условии ответ «примерно $11\ ^\circ\text{С}$ » не соответствует данным $q=4\cdot10^7\ \text{Дж/кг}$ . Результат около $11\ ^\circ\text{С}$ получился бы при использовании большего значения удельной теплоты сгорания бензина, например около $4{,}6\cdot10^7\ \text{Дж/кг}$ .

5. Какой кирпич лучше обеспечивает теплоизоляцию

Лучше обеспечивает теплоизоляцию здания пористый кирпич.

В его порах находится воздух. Воздух обладает низкой теплопроводностью, то есть плохо передаёт теплоту. Кроме того, внутри небольших замкнутых пор воздух почти не перемещается, поэтому перенос теплоты за счёт конвекции также затруднён.

Сплошной кирпич содержит больше твёрдого материала, через который теплота передаётся значительно лучше. Поэтому стена из сплошного кирпича при одинаковой толщине быстрее передаёт тепло из помещения наружу зимой и снаружи внутрь летом.