Розрахуйте необхідну кількість теплоти для підігріву спиру до 20 °C в мірному циліндрі, використовуючи наданий рисунок

Суть вопроса: Расчет необходимого количества теплоты для нагрева спирали

Разъяснение: Для расчета необходимого количества теплоты необходимо использовать формулу:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса спирали, c - питомая теплоемкость материала спирали, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче нам дана питомая теплоемкость (c) спирали, равная 2,5 кДж/(кг·°C), и необходимо нагреть спираль до температуры 20 °C, что означает ΔT = 20 °C - начальная температура спирали.

Чтобы рассчитать нужное количество теплоты (Q), нам также необходимо знать массу спирали (m). В задаче дана плотность спирали, равная 800 кг/м^3. Массу спирали можно рассчитать, умножив ее объем на плотность:

m = V * ρ,

где V - объем спирали, ρ - плотность спирали.

На рисунке, предоставленном в задаче, можно увидеть миллиметровую шкалу на цилиндре, что позволяет нам определить объем спирали. Таким образом, мы можем рассчитать массу спирали и использовать формулу для расчета необходимого количества теплоты.

Например:

Допустим, объем спирали составляет 10 см^3. Тогда масса спирали будет равна:

m = 10 см^3 * 800 кг/м^3 = 0,01 м^3 * 800 кг/м^3 = 8 кг.

Изначальная температура спирали не указана в задаче, поэтому предположим, что она равна комнатной температуре, то есть 25 °C. Тогда изменение температуры составит:

ΔT = 20 °C - 25 °C = -5 °C.

Затем мы можем использовать формулу, чтобы рассчитать количество теплоты:

Q = m * c * ΔT = 8 кг * 2,5 кДж/(кг·°C) * (-5 °C) = -100 кДж.

Совет: При решении данной задачи важно следить за единицами измерения, чтобы убедиться, что все единицы согласованы. Если в задаче даны единицы измерения в другой системе (например, в сантиметрах вместо метров), необходимо сначала выполнить соответствующие преобразования.

Задание для закрепления: Рассчитайте необходимое количество теплоты для нагрева спирали, если ее объем составляет 20 мл, а начальная температура спирали 15 °C. Плотность спирали равна 900 кг/м^3, а питомая теплоемкость - 3 кДж/(кг·°C).