Какова масса медного чайника, если при его охлаждении с 90 до 20 градусов было выделено 10,64 кДж энергии?

Тема: Тепловой перенос и тепловой баланс

Объяснение: Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание теплового переноса и теплового баланса. Тепловой баланс гласит, что тепловая энергия, которая входит или выходит из системы, должна быть равна изменению внутренней энергии системы. В данной задаче медный чайник остывает с 90 до 20 градусов, что означает, что система (медный чайник) теряет тепловую энергию. Это изменение тепловой энергии обозначается как Q.

Мы знаем, что выделено 10,64 кДж энергии (Q) и хотим найти массу чайника. Для этого нам понадобится использовать уравнение теплового баланса:

Q = mcΔT,

где Q - изменение тепловой энергии, m - масса чайника, c - удельная теплоемкость меди и ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость меди составляет около 0,385 Дж/г∙°C. Подставим известные значения в уравнение:

10,64 кДж = m * 0,385 Дж/г∙°C * (90 - 20)°C.

Решая данное уравнение, мы найдем массу чайника.

Пример использования: Найдите массу медного чайника, если при его охлаждении с 90 до 20 градусов было выделено 10,64 кДж энергии.

Совет: При решении задач на тепловой баланс, убедитесь, что единицы измерения энергии и температуры соответствуют друг другу (например, Дж и градусы Цельсия). Определите известные и неизвестные величины, и примените уравнение теплового баланса, чтобы найти неизвестную величину.

Упражнение: Медный стержень массой 500 г и начальной температурой 80 градусов охлаждается до 20 градусов. Сколько теплоты будет выделено в процессе охлаждения? (Удельная теплоемкость меди равна 0,385 Дж/г∙°C)