Внутренняя энергия и изменение теплоэнергии
16. Каково изменение внутренней энергии керамической пластинки массой 12 г, которая нагрелась на 1000 °C во время
16. Каково изменение внутренней энергии керамической пластинки массой 12 г, которая нагрелась на 1000 °C во время скоростной обработки металла? На сколько джоулей увеличилась её внутренняя энергия? Известно, что удельная теплоемкость керамической пластинки составляет 590 Дж/кг • °C.
16.11.2023 06:19
Написать свой ответ:
Разъяснение: Внутренняя энергия тела - это сумма всех форм энергии, которая находится внутри вещества. Она зависит от массы и температуры тела. Изменение внутренней энергии может быть рассчитано с помощью формулы $\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T$, где $\Delta U$ - изменение внутренней энергии, $m$ - масса пластинки, $c$ - удельная теплоемкость пластинки, $\Delta T$ - изменение температуры.
Для решения задачи нам дано:
$m = 12 г$, $c = 590 Дж/кг °C$, $\Delta T = 1000 °C$.
Для начала, нужно перевести массу пластинки в килограммы: $m = 12 г = 0.012 кг$.
Теперь мы можем рассчитать изменение внутренней энергии:
$\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T = 0.012 кг \cdot 590 Дж/кг °C \cdot 1000 °C$.
$\Delta U = 7.08 кДж$.
Ответ: Внутренняя энергия керамической пластинки увеличилась на 7.08 кДж.
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить законы сохранения энергии, термодинамические процессы и удельные теплоемкости различных веществ.
Упражнение: Каково изменение внутренней энергии 0.5 кг алюминиевой пластины, если она охладилась на 50 °C? Удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/кг • °C.
Объяснение: Внутренняя энергия материала определяется как сумма кинетической и потенциальной энергии всех его молекул. Изменение внутренней энергии можно вычислить с помощью формулы ΔU = m * c * ΔT, где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса материала, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение в температуре.
В данной задаче, масса керамической пластинки равна 12 г (или 0,012 кг), удельная теплоемкость составляет 590 Дж/кг • °C, а изменение температуры будет равно 1000 °C. Подставляя эти значения в формулу, получаем:
ΔU = 0,012 кг * 590 Дж/кг • °C * 1000 °C = 7,08 кДж (килоджоулей).
Таким образом, внутренняя энергия керамической пластинки увеличилась на 7,08 кДж.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно понять понятие внутренней энергии и удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость определяет, сколько теплоты необходимо передать 1 кг материала, чтобы его температура изменилась на 1 °C. Понимание этих концепций поможет лучше решать задачи, связанные с изменением внутренней энергии материалов.
Дополнительное упражнение: Каково изменение внутренней энергии куска алюминия массой 500 г, если он нагрелся на 50 °C? Удельная теплоемкость алюминия равна 900 Дж/кг • °C. (Ответ: ΔU = 225 кДж)