а) Какое количество теплоты выделилось при охлаждении медного шара массой 500 грамм до температуры -200 градусов?

Суть вопроса: Теплообмен и тепловые процессы

Инструкция:
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о теплообмене и тепловых процессах. Теплообмен — это процесс передачи теплоты между телами, обоснованный разностью температур между ними. В данном случае рассматривается охлаждение медного шара до определенной температуры.

a) Чтобы определить количество выделившейся теплоты, мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество выделившейся теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - разность температур.

У меди удельная теплоемкость равна примерно 0,39 Дж/град·с. В данной задаче расчеты проводятся в граммах, поэтому необходимо перевести массу шара в граммы.

b) Чтобы определить конечную температуру шара, мы можем использовать уравнение для теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество выделившейся теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - разность температур.

Пример:
а) Для решения данной задачи необходимо узнать удельную теплоемкость меди, которая равна 0,39 Дж/град·с. Подставим известные значения в формулу:

Q = 500 г * 0,39 Дж/град·с * (-200 град) = -39 000 Дж.

Ответ: При охлаждении медного шара массой 500 г до температуры -200 градусов выделилось 39 000 Дж теплоты.

б) Для решения данной задачи необходимо знать количество выделившейся теплоты и удельную теплоемкость меди. Подставим известные значения в формулу и найдем разность температур:

Q = 39 000 Дж, m = 500 г, c = 0,39 Дж/град·с,

39 000 Дж = 500 г * 0,39 Дж/град·с * ΔT,

ΔT = 39 000 Дж / (500 г * 0,39 Дж/град·с),

ΔT = -200 градусов.

Ответ: Температура шара после охлаждения составит -200 градусов.

Совет:
Для более легкого понимания теплообмена и тепловых процессов рекомендуется изучить основные понятия, такие как удельная теплоемкость, закон сохранения энергии и уравнение теплового баланса. Также полезно практиковаться в решении подобных задач.

Ещё задача:
Ваша задача - вычислить количество выделившейся теплоты, если медный шар массой 750 г охлаждается с температуры +300 градусов до -100 градусов. Рассчитайте ответ, используя формулу Q = m * c * ΔT.

Содержание вопроса: Тепловые расчеты

Описание:
Для решения данной задачи нам понадобится знание формулы для расчета теплоты Q и изменения температуры ΔT. Формула, которую мы будем использовать, называется законом сохранения теплоты, и она выглядит следующим образом:
Q = m * c * ΔT,
где Q - выделившаяся или поглощенная теплота, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

а) Чтобы найти количество теплоты, выделившееся при охлаждении медного шара массой 500 грамм до температуры -200 градусов, мы должны знать удельную теплоемкость меди (c). Предположим, что удельная теплоемкость меди равна 0.386 J/g°C. Тогда мы можем подставить значения в формулу:
Q = 500 г * 0.386 J/г°C * (-200 - 20°C) = -96 400 J.

Ответ: Количество теплоты, выделившееся при охлаждении медного шара массой 500 грамм до температуры -200 градусов, составляет -96 400 Дж (джоулей).

б) Чтобы найти конечную температуру шара после его охлаждения, мы можем снова использовать формулу закона сохранения теплоты:
Q = m * c * ΔT.
Здесь нам известны значения массы медного шара (500 г) и удельной теплоемкости меди (0.386 J/г°C), а значение изменения температуры ΔT должно быть найдено. Предположим, что начальная температура шара была 20°C. Тогда мы можем снова подставить значения в формулу:
Q = 500 г * 0.386 J/г°C * (T - 20°C),
где T - искомая конечная температура шара.

В данном случае, мы знаем, что количество выделившейся теплоты равно -96 400 Дж. Подставим значение Q:
-96 400 Дж = 500 г * 0.386 J/г°C * (T - 20°C).

Теперь можем найти T, решив данное уравнение:
-96 400 Дж = 193 г * (T - 20°C),
-96 400 Дж = 193 Т - 3 860 г ∙ °C,
3 860 г ∙ °C = 193 T + 96 400 Дж,
3 860 г ∙ °C - 96 400 Дж = 193 T,
-92 540 Дж = 193 T,
T = -478.2°C.

Ответ: После охлаждения шара его конечная температура составит -478.2 градусов Цельсия.

Совет: Для эффективного решения задач по тепловым расчетам помните, что удельная теплоемкость (c) различных веществ может различаться. Используйте верные значения удельной теплоемкости для каждого вещества. Также помните, что изменение температуры (ΔT) должно быть выражено в градусах Цельсия. В случае работы с задачами на закон сохранения теплоты всегда используйте единицы измерения, соответствующие значениям удельной теплоемкости и массы.

Дополнительное упражнение:
Какое количество теплоты выделилось при охлаждении 250 г воды с начальной температурой 20 градусов Цельсия до -10 градусов Цельсия? Удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/г°C.