Какова масса латунной фигурки, помещенной в шкатулку изо льда, после того как она расстаяла и остыла до 0 градусов
Какова масса латунной фигурки, помещенной в шкатулку изо льда, после того как она расстаяла и остыла до 0 градусов по Цельсию, если изначально была нагрета до 100 градусов по Цельсию и расстаяла до 117,6 г?
25.11.2023 16:53
Объяснение:
Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии и уравнение теплопроводности. Первым делом нужно выяснить, сколько тепла было передано от фигурки к шкатулке.
Используем формулу:
Q = mcΔT,
где
Q - количество тепла,
m - масса фигурки,
c - удельная теплоемкость материала (для латуни примем значение 0,38 Дж/град),
ΔT - изменение температуры.
В начале фигурка была нагрета с 100 градусов до 117,6 градусов, т.е. ΔT = 17,6.
Подставляем полученные данные в формулу:
Q = m * 0,38 * 17,6.
Затем этот же объем тепла был передан от шкатулки к воздуху при остывании до 0 градусов по Цельсию. Это означает, что:
Q = mcΔT,
где ΔT = 0 - (-17,6) = 17,6.
Приравнивая эти два выражения для Q, получаем:
m * 0,38 * 17,6 = m * 0,38 * 17,6,
отсюда следует, что масса фигурки не меняется.
Дополнительный материал:
Масса латунной фигурки после того, как она расстаяла и остыла до 0 градусов по Цельсию, останется такой же, как и изначально.
Совет:
При изучении теплового переноса, полезно запомнить формулу Q = mcΔT и ее применение в различных ситуациях, чтобы уметь решать задачи данного типа.
Закрепляющее упражнение:
Если фигурку нагреть до 200 градусов по Цельсию и остудить до 50 градусов по Цельсию, как изменится масса фигурки при таком процессе?
Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для расчета изменения теплоты, а именно:
Q = mcΔT
где Q - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
В данной задаче, латунная фигурка была разогрета до 100 градусов по Цельсию, а затем охладилась до 0 градусов. Чтобы найти массу фигурки, мы должны сначала рассчитать изменение теплоты при охлаждении, а затем подставить известные значения в формулу.
Чтобы рассчитать изменение теплоты, мы используем следующую формулу:
ΔQ = mcΔT
Где ΔQ - изменение теплоты, m - масса фигурки, c - удельная теплоемкость латуни, ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость латуни может быть определена экспериментально и имеет значение около 380 Дж/кг·°C.
Так как мы знаем, что изменение температуры составляет 100 градусов (от 100°C до 0°C), мы можем подставить все значения в формулу, чтобы найти изменение теплоты.
Таким образом, формула примет следующий вид:
ΔQ = mcΔT
ΔQ = m * 380 * 100
Затем мы можем рассчитать массу фигурки, используя следующую формулу, где ΔQ равно изменению теплоты:
m = ΔQ / c
Подставив известные значения, получаем:
m = ΔQ / c
m = (380 * 100) / 380
Исходя из этого расчета, масса латунной фигурки составит 100 кг.
Дополнительный материал:
Задача: Какова масса латунной фигурки, помещенной в шкатулку изо льда, после того как она расстаяла и остыла до 0 градусов по Цельсию, если изначально была нагрета до 100 градусов по Цельсию и расстаяла до 117,6?
Совет:
Чтобы лучше понять эту задачу, полезно разобраться в основных понятиях теплоты и удельной теплоемкости. Также, обратите внимание на правильное подстановку значений и единиц измерения в формулу для расчета массы.
Проверочное упражнение:
Какова масса латунной фигурки, если она разогрелась до 50 градусов по Цельсию, а затем остыла до -20 градусов по Цельсию? Удельная теплоемкость латуни составляет 390 Дж/кг·°C.