Какую массу железа требуется определить, если для плавления было использовано 195 КДж энергии? Ответ предоставьте

Содержание вопроса: Расчет массы железа по использованной энергии

Описание: Для решения этой задачи мы должны использовать формулу, связывающую тепловую энергию и массу вещества. Эта формула известна как уравнение теплового баланса и выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT

где Q - тепловая энергия (измеряется в джоулях), m - масса вещества (измеряется в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (измеряется в джоулях на градус Цельсия на килограмм), ΔT - изменение температуры (измеряется в градусах Цельсия).

В нашем случае, мы знаем тепловую энергию (Q = 195 КДж). Нам нужно найти массу железа (m). Удельная теплоемкость железа (c) также известна и составляет приблизительно 450 Дж/кг·°C.

Давайте подставим известные значения в уравнение и найдем массу железа:

195 КДж = m * 450 Дж/кг·°C * ΔT

Мы должны знать изменение температуры (ΔT), чтобы решить эту задачу. Если мы предположим, что температура изначально была нулевой, то ΔT будет равно конечной температуре. Предположим, что конечная температура была 100 °C.

Теперь мы можем решить уравнение:

195 КДж = m * 450 Дж/кг·°C * 100 °C

Чтобы найти m, мы делим обе стороны уравнения на 450 Дж/кг·°C * 100 °С:

m = 195 КДж / (450 Дж/кг·°C * 100 °C)

m ≈ 0.4344 кг (округленно до 4 знаков после запятой)

Пример использования: Какую массу железа требуется определить, если для плавления было использовано 195 КДж энергии? Ответ предоставьте в килограммах.

Совет: При решении подобных задач всегда обращайте внимание на единицы измерения и удостоверьтесь, что они согласуются в уравнении. Помните, что удельная теплоемкость может различаться для разных веществ, поэтому всегда проверяйте, какая удельная теплоемкость применяется в конкретной задаче.

Упражнение: Для какого значения изменения температуры (ΔT) масса железа, требующаяся для плавления с использованием 195 КДж энергии, составляет 0.5 кг? (Подсказка: используйте уравнение теплового баланса и значение удельной теплоемкости железа).