Керамическая пластинка на конце резца имеет массу 12 г. В процессе скоростной обработки металла пластинка нагрелась

Тема: Внутренняя энергия и удельная теплоемкость

Разъяснение: Внутренняя энергия тела - это сумма кинетической энергии его молекул и энергии их взаимодействия. При нагревании объекта его внутренняя энергия увеличивается.

Для определения изменения внутренней энергии пластинки, мы можем воспользоваться формулой:

ΔE = m * c * ΔT

ΔE - изменение внутренней энергии
m - масса пластинки
c - удельная теплоемкость
ΔT - изменение температуры

Мы знаем, что масса пластинки равна 12 граммам, а изменение температуры равно разнице между исходной и конечной температурой. Таким образом, ΔT = Тконечная - Тначальная.

Чтобы рассчитать удельную теплоемкость пластинки, мы можем использовать следующую формулу:

c = ΔE / (m * ΔT)

Зная изменение внутренней энергии и начальную температуру, мы можем подставить значения в формулу и рассчитать удельную теплоемкость пластинки.

Демонстрация:
Масса пластинки (m) = 12 г
Исходная температура (Тначальная) = 0 °С
Конечная температура (Тконечная) = 1000 °С

Мы можем рассчитать изменение внутренней энергии, удельную теплоемкость и изменение внутренней энергии в джоулях.

Совет: Чтобы лучше понять понятие внутренней энергии и удельной теплоемкости, рекомендуется ознакомиться с основами термодинамики и законом сохранения энергии.

Проверочное упражнение:
Масса пластинки составляет 8 г. Температура пластинки повысилась с 25 °C до 200 °C. Найдите изменение внутренней энергии и удельную теплоемкость пластинки.

Суть вопроса: Тепловая энергия и удельная теплоемкость

Инструкция:
Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической и потенциальной энергии всех его молекул при заданной температуре. Когда керамическая пластинка нагревается, ее внутренняя энергия увеличивается. Это происходит из-за распределения тепловой энергии между молекулами вещества.

Изменение внутренней энергии можно вычислить, используя уравнение изменения внутренней энергии ΔU = mcΔT, где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса пластинки, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Чтобы найти увеличение внутренней энергии, нужно вычислить разницу температур между начальным и конечным состояниями. В данном случае, изменение температуры равно разности между температурой пластинки после нагрева (1000 °C) и начальной температурой.

Удельная теплоемкость, обозначаемая как c, выражает количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. Она вычисляется по формуле c = Q/mΔT, где Q - количество теплоты, m - масса пластинки, ΔT - изменение температуры.

Пример:
Дано:
m (масса пластинки) = 12 г
ΔT (изменение температуры) = 1000 °C
c (удельная теплоемкость) = ?

1. Как изменилась внутренняя энергия пластинки?
ΔU = mcΔT
ΔU = (12 г) * (1 кг / 1000 г) * (1000 °C)
ΔU = 12,000 Дж

2. На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия?
Внутренняя энергия увеличилась на 12,000 Дж.

3. Какова удельная теплоемкость керамической пластинки?
c = Q/mΔT
c = (12,000 Дж) / (12 г) * (1 кг / 1000 г) * (1000 °C)
c = 1,000 Дж/(кг*°C)

Совет:
Чтобы лучше понять удельную теплоемкость и тепловую энергию, рекомендуется изучить темы о теплоте и теплообмене, а также провести практические эксперименты или прочитать о примерах из реальной жизни, связанных с нагреванием или охлаждением различных материалов.

Практика:
Масса керамической пластинки составляет 10 г. Определите, на сколько джоулей изменится внутренняя энергия пластинки, если она нагреется от 30°C до 80°C. Удельная теплоемкость керамики составляет 0,8 Дж/(г*°C).